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Articoli di approfondimento - Repubblica ceca: la patria della robotica e della ricerca ad ampio respiro

Nel 1920 lo scrittore ceco Karel Čapek ha utilizzato per la prima volta il termine "robot" nella sua opera fantascientifica R.U.R. (I robot universali di Rossum). Sebbene molto diversi dall'immaginario di Čapek, oggigiorno i robot si stanno trasformando rapidamente in realtà. Lo sviluppo di tale tecnologia è sostenuto da una ricerca pionieristica condotta nella Repubblica ceca, un paese che vanta una lunga storia di innovazione in numerosi ambiti.

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L'Università Tecnica Ceca di Praga (CTU), il più antico istituto di tecnologia nell'Europa centrale, è all'avanguardia nel settore della ricerca sulla robotica. I team che operano all'interno dell'Università stanno lavorando su una gamma di tecnologie che fanno ben sperare nel raggiungimento di enormi progressi relativamente alla costruzione di dispositivi e di applicazioni nel campo della robotica, nonché dell'interazione uomo-robot. Nell'ambito del progetto NIFTI (1), i ricercatori provenienti dal CTU stanno tentando di capire in che modo i robot possono cooperare più efficacemente con gli umani per eseguire attività di varia natura, con un'attenzione particolare alle operazioni di ricerca e di salvataggio. L'obiettivo consiste nello sviluppo di un robot cognitivo che non è solo consapevole delle proprie capacità e della situazione in cui si trova, ma è anche in grado di adattare il proprio comportamento in base alle persone con cui interagisce. "Molta ricerca è stata incentrata sulle modalità di funzionamento autonomo dei robot... Finora, le modalità di interazione di un robot con un essere umano sono quasi del tutto sconosciute. Non si tratta solo di raccogliere informazioni sugli umani, ma di tenerli effettivamente in mente nel momento in cui si decide cosa fare o dire dopo, quando e come. È proprio questo il traguardo raggiunto dall'iniziativa NIFTI, che inserisce il fattore umano nei robot cognitivi", afferma il team del progetto. La vision consiste nel far sì che un giorno i team uomo-robot lavorino insieme dopo una catastrofe, allo scopo di valutare la situazione e localizzare le vittime, mentre i robot eseguono attività che potrebbero essere troppo pericolose per un essere umano. In un tale scenario, in che modo si svolgerebbero l'interazione e la comunicazione tra i robot e gli umani? La risposta a questa domanda è stata fornita nell'ambito di un altro progetto che vedeva la partecipazione di un team proveniente dal CTU. Nel corso dell'iniziativa Humavips (2), i ricercatori stanno sviluppando robot con capacità audiovisive in grado di esplorare un nuovo ambiente, riconoscere le persone e interagire con esse in modo naturale. Mediante l'utilizzo della percezione multimodale, un robot Humavips dovrebbe essere in grado di entrare in una stanza piena di gente, capire da dove provengono le voci, selezionare una persona con cui parlare, sintetizzare un comportamento simile a quello umano e partecipare alle comunicazioni. In pratica, il robot avrà "abilità sociali", un fattore cruciale che dovrebbe trasformare l'interazione uomo-robot in un'esperienza naturale ed efficiente in qualsiasi ambiente. Tuttavia, talvolta, si potrebbe aver bisogno di robot che non si comportano come gli umani. Essi potrebbero, ad esempio, avere un comportamento più simile a quello degli insetti. È proprio questo l'obiettivo del progetto Replicator (3), un'iniziativa quinquennale che coinvolge un team proveniente dal CTU, alcuni ricercatori del Czech Institute of Microelectronic Application e i partner di altri cinque paesi europei. Insieme ai fautori di un progetto gemello, Symbrion, i ricercatori stanno sviluppando dei "robot sciame", ovvero orde di piccoli robot bioispirati e autonomi in grado di combinarsi e di configurarsi in modo indipendente per eseguire attività diverse. Proprio come le termiti, le formiche o le api foraggiano in modo collaborativo per il cibo, costruiscono nidi e cooperano per il bene comune della colonia, i robot sciame potrebbero lavorare in modo collaborativo in ambienti pericolosi, eseguire interventi chirurgici o addirittura esplorare la superficie di Marte. Tra le varie sfide affrontate nell'ambito del progetto Replicator, i ricercatori stanno lavorando su alimentatori in miniatura, sulla tecnologia di rilevamento, sulle funzionalità di auto-programmazione e di auto-configurazione e sulla creazione di robot sempre più resistenti. Dall'illuminazione e la genetica al déjà vu Se il lavoro sulla robotica nella Repubblica ceca è senza dubbio all'avanguardia, la ricerca ceca si estende a numerose altre discipline, che attingono ad un ricco patrimonio scientifico che vanta numerosi traguardi degni di nota. Ad esempio, nel 1754, Václav Prokop Diviš ha inventato in modo indipendente il primo parafulmine con messa a terra, perfezionando la scoperta effettuata due anni prima da Benjamin Franklin. Lo scienziato ha anche inventato il primo strumento musicale elettrico, il Denis d'or. Circa un secolo più tardi, Gregor Johann Mendel, che operava nella città ceca di Olomouc, ha studiato l'ibridazione delle piante e dimostrato le modalità di trasmissione di alcuni tratti delle piante dei piselli da una generazione all'altra. Sebbene ampiamente sconosciuta ai tempi, la ricerca di Mendel è valsa al suo fautore il successivo appellativo di "padre della genetica moderna". Sempre nella prima metà del XIX secolo, Jan Evangelista Purkyně, un anatomista e fisiologo ceco, è stato uno dei più noti scienziati del suo tempo, grazie al lavoro condotto sulle cellule cerebrali e sul plasma sanguigno e alla scoperta delle ghiandole sudoripare. Gli scienziati cechi di oggi stanno seguendo le loro orme. Recentemente, i ricercatori della Masaryk University, che ha portato il nome di Purkyně fino al 1990, hanno annunciato di aver scoperto la causa del déjà vu. Grazie ad una collaborazione con alcuni colleghi provenienti dal Central European Institute of Technology (CEITEC), il team ha scoperto specifiche strutture cerebrali che fanno sì che alcuni individui abbiano di frequente la sensazione del déjà vu, mentre altri potrebbero non vivere mai questa esperienza. "Grazie alla scoperta delle differenze strutturali nell'ippocampo in individui sani che presentano o meno l'esperienza del déjà vu, abbiamo provato in modo inequivocabile che tale fenomeno è direttamente collegato alla funzione di queste strutture cerebrali", osserva Milan Brázdil del CEITEC, autore principale dello studio, in parte finanziato dall'UE. Si tratta di una delle prime scoperte emerse dal CEITEC, fondato di recente nella città ceca di Brno, che rappresenta uno dei centri tecnologici più avanzati d'Europa dedicato ad una gamma di discipline scientifiche: dalla biologia e la genomica alla nanotecnologia e allo sviluppo di materiali avanzati. Ancora prima del CEITEC, i ricercatori di Brno hanno rivestito un ruolo importante nella scienza ceca. Nel campus del CTU di Brno, un team sta lavorando allo sviluppo di una intelligence epidemica avanzata e ad un sistema di dati medici allo scopo di monitorare da vicino le malattie e la previsione di epidemie. Il sistema, sviluppato nell'ambito del progetto M-ECO (4), utilizza tecnologie web 2.0 come ad esempio supporti multimediali "open access" e contenuti generati dagli utenti come fonti di informazioni ufficiose, ma al contempo rapide ed efficienti, per le notizie sulle epidemie. Sempre a Brno, la divisione ceca di Honeywell International sta coordinando lo sviluppo della tecnologia che dovrebbe rendere possibile la creazione di sistemi informatici caratterizzati da prestazioni superiori, grazie al lavoro condotto nell'ambito dell'iniziativa Reflect (5). Il team ha rivolto la propria attenzione al miglioramento degli approcci di progettazione per le "reti di porte programmabili dall'utilizzatore" (FPGA), un tipo di circuito integrato che può essere configurato e riconfigurato dopo la fabbricazione, nei sistemi informatici multi-core integrati. L'obiettivo consiste nel far sì che i sistemi basati sulle FPGA e in grado di essere riconfigurati e personalizzati possano essere meno ingombranti e meno soggetti a errori per un'ampia varietà di applicazioni. Nel frattempo, presso l'Università Carlo V di Praga, l'attenzione di un team di ricercatori viene rivolta al settore similmente complesso della traduzione automatica. Grazie ad una collaborazione con i partner provenienti da Spagna, Francia, Romania, Regno Unito e Stati Uniti, i ricercatori stanno sviluppando sistemi di traduzione automatica basati su grandi volumi che rispondono in modo rapido e intelligente ai commenti degli utenti. Per il progetto, chiamato Faust (6), i ricercatori stanno lavorando con cinque coppie di lingue ufficiali dell'UE e sperano, con l'aiuto dei commenti diretti degli utenti, di risolvere numerosi errori e problemi di traduzioni errate che tormentano da sempre i sistemi di traduzione automatica. Il superamento delle barriere linguistiche, affrontato in un altro progetto che coinvolge ricercatori cechi, rappresenta un fattore cruciale per gli utenti finali. L'iniziativa Maseltov (7), che vede la partecipazione di un team proveniente dal CTU, è finalizzata all'applicazione delle innovative tecnologie TIC mobili per aiutare gli immigranti nei Paesi europei a superare l'isolamento sociale e culturale. Progettate per essere installate sui dispositivi mobili degli utenti, le applicazioni sviluppate dai ricercatori Maseltov forniranno agli immigrati alcuni servizi, tra cui traduzioni linguistiche a portata di mano, navigazione, accesso alle informazioni amministrative e sanitarie d'emergenza, sistemi di social network e strumenti persuasivi di apprendimento. --- I progetti presentati in questo articolo sono stati sostenuti dal Settimo programma quadro (7° PQ ) per la ricerca. (1) NIFTI: Natural human-robot cooperation in dynamic environments (2) Humavips: Humanoids with auditory and visual abilities in populated spaces (3) Replicator: Robotic eEvolutionary self-programming and self-assembling organisms (4) M-ECO: Medical EcoSystem (5) Reflect: Rendering FPGAs to Multi-Core Embedded Computing (6) Faust: Feedback Analysis for User adaptive Statistical Translation (7) Maseltov: Mobile Assistance for Social Inclusion and Empowerment of Immigrants with Persuasive Learning Technologies and Social Network Services Link utili: - 7° PQ su CORDIS - NIFTI su CORDIS - Humavips su CORDIS - Replicator su CORDIS - M-ECO su CORDIS - Reflect su CORDIS - Faust su CORDIS - Maseltov su CORDIS