Proprio come gli esseri umani, questo robot può sentire la musica e suonarla dopo solo due minuti di auto-pratica.

      L'esperimento di successo punta verso un nuovo modello per la robotica riabilitativa, basato sull'apprendimento esperienziale.

      Una mano robotica.

      Unsplash/Possessed Photography

      In un laboratorio di neuro-robotica presso l'Università della California del Sud, una piccola mano meccanica ha ascoltato una melodia per la prima volta e l'ha riprodotta in un solo tentativo, senza alcuna partitura, punteggi pre-caricati o settimane di formazione e pratica supervisionata (via USC Viterbi).

      Il sistema si chiama Musician Hand. Ha quattro dita, ciascuna mossa da un tendine collegato a un piccolo motore elettrico, rispecchiando il modo in cui i muscoli tirano effettivamente i tendini in una mano umana. È stata costruita dal dottorando Hesam Azadjou sotto la direzione del professor Francisco Valero-Cuevas.

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      Come ha fatto il robot ad apprendere realmente?

      Attraverso una tecnica chiamata "motor babbling", il processo esplorativo di tentativi ed errori con cui gli esseri umani imparano a controllare i propri arti. Senza conoscere il concetto di mani, tastiere e musica, il robot ha scoperto come i suoi movimenti potessero produrre suoni premendo i tasti di un pianoforte.

      Per i primi due minuti, la mano robotica ha premuto tasti casuali, analizzando la relazione tra i movimenti delle dita e i suoni prodotti dal pianoforte. Da quella breve esperienza, ha mappato la connessione tra comandi motori (i movimenti delle dita) e risultati (i suoni).

      Quando la Musician Hand ha ascoltato la melodia di circa 30 note per la prima volta, progettata dal compositore e teorico musicale di Los Angeles Richard Tuttobene e chiamata "Robo Algo", ha convertito l'audio in uno spettrogramma, utilizzato reti neurali per identificare le note e poi ha generato i comandi necessari per riprodurre la sequenza, al primo tentativo.

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      Cosa rende questo più di un trucco musicale?

      I ricercatori hanno anche condotto un'audizione cieca, in cui due giudici hanno valutato la Musician Hand insieme a quattro pianisti esperti senza sapere quale fosse il robot, e ci sono stati momenti in cui non riuscivano a distinguere tra gli esseri umani e il robot.

      Al contrario, gli adulti non addestrati non riuscivano nemmeno a riprodurre le prime dozzine di note. Azadjou sottolinea che il cervello umano risolve problemi motori complessi utilizzando meno di 100 watt di potenza, che è all'incirca equivalente a un caricabatterie per laptop, ma l'IA convenzionale potrebbe aver bisogno di megawatt di potenza per lo stesso compito.

      Questo tipo di apprendimento snello, efficiente e basato sull'esperienza potrebbe effettivamente essere applicato a dispositivi robotici che le persone possono indossare e utilizzare quotidianamente, come esoscheletri per pazienti affetti da Parkinson e robot riabilitativi personalizzati. La ricerca è stata supportata dalla NSF e dalla DARPA.

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