RoboticaBioispirazione in robotica e IA
Stazione Leopolda, Pisa
Sabato 25 maggio – Auditorium Stazione Leopolda, Pisa
Comitato Organizzatore
Bioispirazione in robotica e IA
Marco Fontanelli, Rossano Massai, Mauro Ferrari, Pericle Salvini, Marcello Mele
Comitato Scientifico
Marco Fontanelli, Cristina Nali, Giuseppe Conte, Francesca Galli, Elisa Pellegrini, Giovanni Rallo
Programma
Motilità biologica e bioispirata
Intelligenza artificiale per la robotica
Il rapido sviluppo dell'intelligenza artificiale ha aperto nuove frontiere nell'ambito del controllo motorio nei robot, portando a significativi progressi nei task di collaborazione uomo-robot e nelle capacità di robot morbidi continui. Questo intervento esplora l'applicazione dell'intelligenza artificiale per migliorare la precisione e l'efficienza del controllo motorio per i robot, analizzando il contributo dei nuovi metodi di apprendimento artificiale. Verranno discussi approcci innovativi, sfide e opportunità nell'implementazione di sistemi AI avanzati per ottimizzare le prestazioni dei robot in scenari complessi.
Biorobot ed AI negli ecosistemi per preservare l’ambiente
Con focus sull’integrazione di avatar robotici in popolazioni o comunità naturali, i sistemi animal-robot mirano allo sviluppo di sistemi bioibridi dove agenti artificiali ed animali collaborano insieme, promuovendo abilità collettive emergenti. Le applicazioni di questo campo interdisciplinare si estendono da indagini sui processi fondamentali dei sistemi bio(eco)logici, fino alla progettazione bioisiprata. Questo talk affronta esempi di biomimetica e interazione tra organismi e sistemi tecnologici. Queste sistemi, hanno potenzialità non solo per il monitoraggio ambientale, ma anche per ripristinare e migliorare i servizi ecosistemici e per preservare la biodiversità , risultando estremamente promettenti nel fronteggiare le sfide ambientali contemporanee.
Biorobot ed AI negli ecosistemi per preservare l’ambiente
Con focus sull’integrazione di avatar robotici in popolazioni o comunità naturali, i sistemi animal-robot mirano allo sviluppo di sistemi bioibridi dove agenti artificiali ed animali collaborano insieme, promuovendo abilità collettive emergenti. Le applicazioni di questo campo interdisciplinare si estendono da indagini sui processi fondamentali dei sistemi bio(eco)logici, fino alla progettazione bioisiprata. Questo talk affronta esempi di biomimetica e interazione tra organismi e sistemi tecnologici. Queste sistemi, hanno potenzialità non solo per il monitoraggio ambientale, ma anche per ripristinare e migliorare i servizi ecosistemici e per preservare la biodiversità , risultando estremamente promettenti nel fronteggiare le sfide ambientali contemporanee.
Un viaggio oltre l’intelligenza umana
Questo intervento affronta il tema dell’intelligenza negli organismi biologici diversi dall’uomo. Si parlerà di planarie, vermi che rigenerano una parte del corpo mantenendo memoria di ciò che la parte tagliata ha acquisito, del canto delle balene, di pipistrelli, in grado di individuare le prede mediante ultrasuoni, di uccelli migratori, capaci di percorrere migliaia di chilometri per raggiungere gli areali di riproduzione. Infine, si parlerà dei comportamenti emergenti dei sistemi di intelligenza artificiale generativa, cercando di rispondere alla domanda più importante: in cosa consiste l’intelligenza?
Rimuovere un po’ di A dall’Intelligenza Artificiale..con gli organoidi di cervello
Per l’ingegnere, il cervello umano è la macchina perfetta: miliardi di neuroni in un contenitore di un chilo e mezzo, che comunicano attraverso triliardi di connessioni, e ci permettono di fare pensare, agire, emozionarci…consumando meno di una lampadina. In dieci anni i neuroscienziati hanno imparato molto su questo misterioso organo, ma molto ancora dobbiamo scoprire! Un aiuto arriva dai nuovi strumenti messi a punto dalla biotecnologia. Chiara ricrea con il suo team di ricerca dei ‘mini-me’ in laboratorio, cervelli 2.0 ‘in scatola’, da tenere nel cassetto e da interrogare all’occorrenza, e studia come renderli sempre più simili al nostro cervello per poterlo studiare, capire, curare. Che siano i cervelli in scatola, gli organoidi di cervello, la chiave per comprendere meglio il nostro cervello, e per studiare caratteristiche tipiche del nostro cervello, come per esempio l’intelligenza? Chiara Magliaro, scienziata italiana e coordinatrice del progetto europeo NAP, ci racconta come gli organoidi di cervello possano essere utili per costruire un nuovo tipo di intelligenza artificiale, piu simile a quella biologica, per comandare robot e per costruire i supercomputer del futuro.
Robot al lavoro per il Green Deal
Con la partecipazione di
Egidio Falotico
Egidio Falotico è ricercatore presso l’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna. Nel 2020 ha fondato il laboratorio di Brain-inspired Robotics, di cui coordina l’attività di ricerca. Tale ricerca si focalizza sullo sviluppo di intelligenza artificiale per migliorare le capacità motorie dei robot. Nello specifico, i modelli di intelligenza artificiale di cui si occupa derivano da quelli del cervello umano o animale. Negli ultimi anni si sta focalizzando in particolare sullo sviluppo di modelli di apprendimento per robot rigidi collaborativi o per robot morbidi continui.
Gianluca Manduca
Gianluca Manduca è dottorando presso l’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa. Gianluca si è laureato in Ingegneria dell’Automazione e del Controllo presso il Politecnico di Milano; prima di intraprendere il percorso di dottorato, ha trascorso un periodo come visiting scholar presso la Ohio State University, Columbus, Ohio, USA. Il background in automazione e controllo formatosi durante il corso di studi ha contribuito inizialmente al settore automobilistico, con lavori relativi alla guida autonoma e alla modellazione delle batterie agli ioni di litio. Attualmente, Gianluca si occupa di sistemi bio-robotici e biosensori gestiti attraverso tecniche di intelligenza artificiale, con applicazioni a robot sottomarini e al monitoraggio ambientale.
Vincenzo Ambriola
Vincenzo Ambriola è professore ordinario di Informatica e direttore del Dipartimento di Informatica dell’Università di Pisa. La sua attività di ricerca è nel settore dell’ingegneria del software, con un recente interesse all’intelligenza artificiale, soprattutto per gli aspetti etici e giuridici.
Chiara Magliaro
Chiara è una ricercatrice di Bioingegneria presso l’Università di Pisa. Gestisce il MagLab grou, la cui ricerca si concentra su metodi e approcci ingegneristici per lo studio di modelli alternativi alla sperimentazione animali del cervello umano. Attualmente, è coordinatrice del progetto europeo NAP (pisolino, in inglese), che ha come obiettivo quello di utilizzare modelli cellulari avanzati del cervello umano per studiare i disturbi del sonno in maniera personalizzata, al fine di identificare marcatori precoci di malattie neurodegenerative.
Manolo Garabini
Manolo Garabini graduated in Mechanical Engineering and received a Ph.D. degree in Robotics from the University of Pisa where he is currently employed as an Assistant Professor. His main research interests are in the design, planning, and control of soft and adaptive robots, from actuators to end-effectors (hands, grippers, feet), to complex multi-dof systems. A part of his activity has been devoted to theoretically proving the effectiveness of soft and adaptive robots in high performance, high efficiency, and resilient tasks via analytical and numerical optimization tools. He contributed to the realization of modular Variable Stiffness Actuators. He contributed to the design of the joints and the lower body of the humanoid robot WALK-MAN and participated in the DARPA Robotics Challenge and at a field test in Amatrice, Italy after a disastrous earthquake event. Moreover, he co-designed hardware and software of a dual-arm robot – WRAPP-up – for flexible picking and palletizing of goods, and of a robot for film unwrapping. Recently he contributed to the development of several algorithms, based on optimal control and learning, for motion planning and control in minimum time and under uncertainty. He has been the Principal Investigator in the THING H2020 EU Research Project for the University of Pisa, and currently, he is the coordinator of the NI H2020 project, and of the Dysturbance sub-project of the EUROBENCH H2020 project. He is the co-founder of two companies, qbrobotics s.r.l., and XStar Motion s.r.l.
His Google Scholar page reports his complete and updated list of publications.