Robot organizzati come una squadra, con ruoli e gerarchie che li rendano in grado di comunicare tra loro e operare in sinergia per realizzare un obiettivo comune, sia esso esplorare un ambiente potenzialmente pericoloso o intervenire in complicate operazioni di soccorso.

Almanacco della Scienza - CNR - Non è uno scenario da fantascienza, ma l’obiettivo a cui lavorano ricercatori di tutta Europa coinvolti in 'H2Swarm’, acronimo di 'Hierachical, Heterogeneous Swarm’. Il progetto è coordinato dall’Istituto di scienze e tecnologie della cognizione (Istc) del Cnr di Roma e ha come partner la Libera università di Bruxelles e l’Università cattolica di Leuven (Belgio), e la Scuola politecnica di Losanna (Svizzera). L’obiettivo è studiare le strategie di comunicazione e controllo tipiche di alcuni animali che vivono in gruppi - colonie di formiche, ragni, api - e la relativa struttura organizzativa e ispirarsi a queste per realizzare robot in grado di cooperare nel compiere azioni complesse.

“La natura fornisce molti esempi di organizzazioni gerarchiche in cui i diversi ruoli sono concepiti per assicurare la sopravvivenza e l’evoluzione della specie stessa”, spiega Vito Trianni dell’Istc-Cnr. “A volte si tratta di suddividere il lavoro sulla base delle caratteristiche fisiche dei singoli animali, come nel caso delle formiche Pheidole che assegnano agli esemplari più grandi il ruolo di difesa del nido e ai più piccoli quello di procacciare il cibo. Altre volte, gli animali si servono di sistemi indiretti di comunicazione per raggiungere uno scopo utile a tutto il gruppo, come fanno le termiti quando lasciano tracce di ferormoni per indicare alle compagne dove costruire il nido; un comportamento che nel tempo modifica l’ambiente circostante, come testimoniano gli enormi e complessi nidi che sono in grado di realizzare”.

L’interrogativo di fondo del progetto è, quindi, se sia possibile traslare questi sistemi di auto-organizzazione a insiemi di robot dalle caratteristiche diverse e farli interagire attraverso sofisticati algoritmi. “La cosiddetta 'Swarm Robotics’ si basa proprio su questo: mettere insieme dispositivi robotici dotati di funzionalità limitate, se viste singolarmente, per fare in modo che possano compiere azioni di complessità superiore, mantenendo inalterate le caratteristiche di flessibilità, robustezza e scalabilità”, continua il ricercatore. Tra gli step del progetto, a breve è prevista una prima proof-of-concept che testerà le capacità di collaborazione di un insieme eterogeneo di robot nella costruzione di dighe e muri utilizzando sacchi di sabbia.

'H2Swarm’ è finanziato dalla European Science Foundation nell’ambito del programma 'Eurocores’; l’Istc-Cnr partecipa tramite il Laboratory of Autonomous Robots and Artificial Life, diretto da Stefano Nolfi, che ha una riconosciuta esperienza internazionale nello studio dell’evoluzione artificiale di comportamenti di robot.

Fonte: Vito Trianni, Istituto di scienze e tecnologie della cognizione, Roma , email vito.trianni@istc.cnr.it -

Per saperne di più: - laral.istc.cnr.it/