Un assistente digitale capace di riconoscere le emozioni e rispondere con empatia agli astronauti potrebbe migliorare la qualità di lunghe missioni spaziali come i futuri viaggi verso Marte.
di Neel V. Patel
Gli astronauti sono tra le persone più fisiologicamente e psicologicamente sane al mondo. Sono addestrati a mantenere la calma anche in momenti potenzialmente letali e possono lavorare con estrema attenzione per lunghi periodi di tempo.
Ciononostante, vivere, lavorare e dormire in spazi ristretti accanto alle stesse persone per mesi o anni alla volta sarebbe stressante anche per la più tosta delle reclute. Durante un viaggio spaziale, gli astronauti si confrontano anche con sforzi fisici estremi, come gli effetti della microgravità sul corpo umano, che riduce la massa ossea e muscolare, induce movimenti anomali nei fluidi che portano ad una pressione dolorosa alla testa ed altre estremità, oltre a indebolire il sistema immunitario.
Una in grado di intuire le emozioni umane e rispondere con empatia potrebbe offrire, un’assistenza particolarmente necessaria, soprattutto per le future missioni verso Marte e oltre. potrebbe anticipare le esigenze dell’equipaggio e intervenire in caso di possibili rischi per la loro salute mentale.
L’idea di una IA nello spazio si accompagna a connotazioni sfortunate a causa di Stanley Kubrick e HAL 9000, ma la NASA fa già uso di molti tipi di assistenti digitali. Ad esempio, gli astronauti sulla Stazione Spaziale Internazionale hanno appena dato il benvenuto a una nuova versione del robot emotivo dell’IBM, CIMON (“compagno mobile interattivo dell’equipaggio”), delle dimensioni di una palla medica, che li assisterà nelle loro varie attività ed esperimenti per tre anni (i risultati per ora sono misti.)
I robot attualmente in uso sono limitati dall’assenza di una intelligenza emotiva, spiega Tom Soderstrom, CTO del Jet Propulsion Laboratory della NASA. Proprio per questo motivo il JPL sta ora collaborando con la società tecnologica australiana Akin per sviluppare un’intelligenza artificiale che possa un giorno fornire supporto emotivo agli astronauti durante le missioni nello spazio profondo. “È l’aspetto della Akin che mi entusiasma di più”, dichiara. “Vogliamo avere un assistente intelligente in grado di controllare la temperatura e la direzione del veicolo spaziale, individuare eventuali problemi tecnici e capace di osservare il comportamento umano.”
Secondo il CEO della Akin, Liesl Yearsley, l’obiettivo non è creare una nuova IA capace di eseguire compiti e impostare promemoria come Alexa o Siri, ma una IA che possa rappresentare un compagno e fornire supporto empatico. “Immaginatevi un robot in grado di notare che un membro dell’equipaggio non sembra essere al massimo in una data giornata, è un po’ scortese con i suoi colleghi “, spiega. “L’intelligenza artificiale potrebbe quindi decidere che è prudente assicurarsi che Mary torni ad essere al massimo e trovare un modo per supportare e incoraggiare la persona, mitigando così lo stress. Vogliamo essere in grado di elaborare questo genere di analisi profonde.”
Per assicurare la salute mentale ed emotiva dell’equipaggio, gli astronauti della ISS parlano regolarmente con psichiatri sulla Terra. La NASA assicura la pronta disponibilità dei medici per affrontare qualsiasi grave segno di sofferenza. Il sistema, però, funziona solo perché gli astronauti si trovano in un’orbita terrestre bassa, facilmente raggiungibili dal personale di mission control. Nello spazio profondo, i ritardi nelle comunicazione potrebbero protrarsi per ore. Le agenzie spaziali più piccole o le società private potrebbero non avere esperti di salute mentale pronti a far fronte alle emergenze. Un’intelligenza artificiale emotiva a bordo potrebbe essere meglio equipaggiata per individuare i problemi e risolverli non appena si presentano.
La collaborazione con Akin si avvale del nuovo progetto Open Source Rover del JPL, che ha aperto al pubblico i progetti di base dei rover su Marte come Curiosity. Studenti e giovani ingegneri interessati possono imparare a costruire un proprio rover a sei ruote al prezzo medio di circa $ 2.500. Nell’ultimo anno Yearsley e Soderstrom hanno utilizzato Open Source Rover per testare e sviluppare l’IA emotivamente intelligente di Akin. Il risultato è un rover soprannominato Henry the Helper. Attualmente si aggira intorno ai terreni della JPL e conversa con dipendenti e visitatori del sito, dimostrando la capacità dell’IA di interagire con gli esseri umani e riconoscerne le emozioni.
Henry, come altri sistemi di intelligenza artificiale, usa tecniche di apprendimento profondo per riconoscere strutture del linguaggio umano e delle espressioni facciali in relazione alle intenzioni emotive. È quindi programmato a rispondere a questi segnali in maniera appropriata ed empatica, come offrire indicazioni o informazioni a turisti che appaiono persi o confusi.
Entro la fine dell’anno, la società lancerà altri due prototipi: Eva the Explorer e Anna the Assistant. Eva è praticamente una versione di Henry più autonoma, dotata di più sensori che permetteranno all’intelligenza artificiale di cogliere sottili segnali ed espressioni facciali nel corso di conversazioni più complesse. Anna sarà più simile a un’assistente di laboratorio autonoma che anticipa le esigenze dei dipendenti del JPL: prenderà appunti, risponderà a domande, gestirà oggetti e strumenti e risolverà problemi.
Tra pochi anni, la Akin spera di lanciare Fiona The Future. Fiona non sarà necessariamente un robot fisico, quanto un sistema multipiattaforma in esecuzione su veicoli spaziali come il Gateway (la prossima stazione spaziale lunare della NASA) o habitat sulla luna o su Marte. Non vi è ancora alcun accordo pe runa partecipazione al progetto Artemis o Gateway, ma la società sta lavorando attivamente con altri attori del settore spaziale per creare una sorta di iniziativa. Secondo Yearsley, rendere Fiona parte di Gateway o Artemis richiederebbe all’Akin prototipi affidabili entro settembre. In caso contrario, l’IA dell’Akin verrà testata in contesti più isolati, come l’Antartide, o diversificati, come l’assistenza agli anziani o ai disabili.
Per il funzionamento dell’IA nell’isolamento dello spazio, il sistema farà affidamento all’edge computing, disconnesso dai grandi centri di raccolta dati e affidato a processi di archiviazione e memorizzazione in loco, con un notevole risparmio energetico.
I principali ostacoli al progetto dell’Akin sono quelli che affliggono l’intero campo dell’IA emotiva. Lisa Feldman Barrett, psicologa della Northeastern University, specializzata in emozioni umane, ha in passato fatto luce sulle profonde falle nelle forme di addestramento emotivo delle IA in uso. “I sistemi non riconoscono l’espressione psicologica”, afferma. “Riconoscono movimenti e cambiamenti fisici da cui inferiscono il messaggio psicologico”.
Un veicolo spaziale potrebbe rivelarsi l’ambiente ideale per allenare e lanciare un’intelligenza artificiale emotivamente intelligente, in quanto la tecnologia interagirebbe solo con il piccolo gruppo di persone a bordo. Secondo Barrett, l’IA sarebbe in grado di apprendere il “vocabolario delle espressioni facciali” di ciascun individuo e il modo in cui si manifestano nel viso, nel corpo e nella voce. Potrebbe anche studiare come queste espressioni cambino nel contesto e nell’ambiente di una missione spaziale, nelle relazioni con altri astronauti. “Condurre questi esperimenti in un ambiente chiuso, con poche persone, potrebbe risultare più efficace rispetto a farlo in un ambiente aperto”, spiega.
(lo)
