Rendere KI utilizzabile per la robotica

Tecnologie per robot intelligenti permettono, ad esempio, soluzioni di automazione su misura per la logistica. © Fraunhofer IPA, Foto: Rainer Bez

Il Centro di Avanzamento dell'Intelligenza Artificiale «Sistemi Apprendenti» del Fraunhofer IAO e del Fraunhofer IPA supporta, come parte di Cyber Valley, le aziende nel sfruttare le opportunità economiche dell'IA. In 44 progetti sono già state realizzate indagini di fattibilità e soluzioni per l'applicazione pratica. Con un finanziamento complessivo di 23 milioni di euro, a partire dal 1° marzo 2021, il centro «Robotica Cognitiva» del Fraunhofer IPA amplia l'offerta di servizi.

Con il centro di avanzamento dell'IA «Sistemi Apprendenti», gli istituti Fraunhofer di Stoccarda per l'economia e l'organizzazione IAO e per la tecnologia e l'automazione di produzione IPA sono parte di Cyber Valley dal novembre 2019, la più grande cooperazione di ricerca in Europa nel campo dell'intelligenza artificiale (IA). Il centro è un punto di riferimento centrale per la ricerca applicata sull'IA per le aziende del Baden-Württemberg. Conduce progetti di ricerca e trasferimento per produzione e servizi. Inoltre, funge da interfaccia tra l'industria e la ricerca di base all'interno del consorzio Cyber Valley esistente, che comprende oltre a diverse istituzioni di ricerca nella regione di Stoccarda e Tübingen, anche importanti partner industriali. Il centro di avanzamento dell'IA permette, oltre ai partner esistenti, il trasferimento tecnologico nell'industria.

Ampio spettro di tecnologie IA e robotiche

Nel quadro dell'incontro di punta virtuale S-TEC sotto il motto «IA – Made nel Ländle» del 25 febbraio 2021, la Dr.ssa Nicole Hoffmeister-Kraut, ministra dell'economia del Baden-Württemberg, ha annunciato il finanziamento ulteriore del centro di avanzamento dell'IA: «La combinazione di intelligenza artificiale e robotica apre grandi opportunità per l'economia del Baden-Württemberg. Con l'espansione del centro di avanzamento, contribuiamo in modo significativo a rafforzare lo sviluppo e la commercializzazione di queste tecnologie chiave nel Paese in modo sostenibile. Il nostro obiettivo è tradurre ancora meglio e più rapidamente le più recenti conoscenze della ricerca in prodotti innovativi e modelli di business. Vogliamo anche contribuire a superare il più rapidamente possibile gli effetti negativi della pandemia di COVID-19 e a far uscire l'economia dalla crisi rafforzata.»

Con la seconda fase di finanziamento, il centro sarà ampliato con il tema «Robotica Cognitiva» del Fraunhofer IPA. Con il nuovo titolo Centro di avanzamento dell'IA «Sistemi Apprendenti e Robotica Cognitiva», supporta ora anche le aziende nel sfruttare appieno il potenziale della robotica di servizio e industriale e nel trovare risposte a megatrend come il cambiamento demografico, l'individualizzazione, la sostenibilità e la digitalizzazione. Al centro si sviluppano tecnologie provenienti da quattro campi di ricerca:

- Interazione uomo-macchina: consentendo alle macchine di percepire, comprendere, imitare e supportare attivamente l'uomo, rendendo le macchine intuitive e facili da usare.
- Sistemi robotici ciber-fisici: i servizi devono aiutare a mettere in funzione più rapidamente i sistemi robotici esistenti, a renderli più precisi e più facili da programmare e mettere in funzione.
- Percezione e interazione: i robot devono essere in grado di eseguire compiti in modo autonomo anche in ambienti non strutturati e parzialmente sconosciuti, grazie all'IA.
- Robotica connessa: la connessione serve allo scambio di conoscenze, all'apprendimento reciproco e al lavoro di squadra tra robot, ma anche tra uomo e robot.

Rendere le tecnologie utilizzabili nelle aziende

Tutte queste evoluzioni facilitano l'ingresso nella robotica, lo sviluppo ulteriore e il miglioramento della qualità delle applicazioni esistenti, rendendole più semplici, più economiche e più efficienti. «Con la robotica cognitiva, apriamo la strada a soluzioni di automazione all'avanguardia nella produzione, ma anche nel commercio al dettaglio, nel settore sanitario o nell'agricoltura», spiega il Dr. Werner Kraus, responsabile del dipartimento di sistemi robotici e di assistenza del Fraunhofer IPA e co-responsabile del centro di avanzamento dell'IA. L'istituto sottolinea così il suo obiettivo di diventare uno dei principali istituti di robotica cognitiva nella Gesellschaft Fraunhofer.

Le aziende interessate possono da subito candidarsi per un progetto finanziato sui temi dell'IA per servizi e produzione, nonché sulla robotica cognitiva, presso il centro di avanzamento dell'IA, per individuare le potenzialità delle tecnologie per il proprio caso d'uso. La scadenza per le candidature è il 18 marzo 2021; tutte le informazioni sono disponibili sul sito web.

IA in applicazione pratica: 13 progetti di applicazione conclusi

Il tema «Sistemi Apprendenti» e la collaborazione diretta con le aziende industriali, così come la rete e il trasferimento di conoscenze all'interno di Cyber Valley, rimangono parte integrante del centro di avanzamento dell'IA. Nei cosiddetti progetti di esplorazione, i team di esperti di IA del Fraunhofer hanno già realizzato prototipi di 13 diverse applicazioni di IA a partire da ottobre 2019. Questi coprono un ampio spettro di esempi di applicazione dell'IA: dal text mining e processamento di documenti legali, alla previsione della domanda di un rivenditore online di libri, o alla soluzione combinata di automazione tra controllo qualità e imballaggio robotizzato, fino all'analisi dei rischi.

Gli esempi di applicazione dimostrano che l'IA può offrire valore aggiunto per questioni molto diverse. «Non utilizziamo solo le tecnologie più recenti di apprendimento automatico, ma ci impegniamo a renderle robuste, affidabili e, in particolare, più spiegabili», spiega il Prof. Marco Huber, responsabile del Centro di Intelligenza Cibernetica Cognitiva del Fraunhofer IPA e co-responsabile del centro di avanzamento dell'IA. «Perché questa è spesso la base affinché le tecnologie possano essere utilizzate.» Il Dr. Matthias Peissner, responsabile del settore di ricerca sull'interazione uomo-tecnica del Fraunhofer IAO e anch'egli co-responsabile del centro di avanzamento dell'IA, aggiunge: «Il centro offre alle aziende uno spazio protetto per sperimentare idee per applicazioni di IA senza rischi finanziari. In questo modo imparano a valutare e sfruttare il potenziale dell'apprendimento automatico.»

Studi sull'IA centrata sull'uomo all'interfaccia tra economia e ricerca di eccellenza

Una panoramica su quali settori e temi siano particolarmente adatti per applicazioni innovative di IA nella pratica aziendale e come realizzarle è fornita da dieci studi, che vengono sviluppati nel quadro del centro di avanzamento dell'IA. Questi saranno disponibili gratuitamente sul sito del centro nelle prossime settimane.

In collaborazione:

S-TEC Campus di Tecnologia e Innovazione di Stoccarda
Per promuovere temi di ricerca rilevanti per il futuro e portare rapidamente sul mercato, Fraunhofer, l'Università di Stoccarda e il governo del Baden-Württemberg hanno fondato congiuntamente S-TEC. Nel campus si svolgono ricerche di eccellenza, progetti Industry-on-Campus, start-up, formazione e aggiornamento. S-TEC collega le aziende con il panorama di ricerca ampio e diversificato della regione di Stoccarda. Il campus è organizzato in centri tematici su temi di ricerca di grande rilevanza futura e alto carattere innovativo, come il centro di avanzamento dell'IA «Sistemi Apprendenti e Robotica Cognitiva».

Su Cyber Valley
Cyber Valley è il più grande consorzio di ricerca europeo nel campo dell'intelligenza artificiale, con partner provenienti dal mondo accademico e industriale. La regione del Baden-Württemberg, la Max-Planck-Gesellschaft con l'Istituto Max-Planck per i Sistemi Intelligenti, le università di Stoccarda e Tübingen, oltre ad Amazon, BMW, Daimler, IAV, Dr. Ing. h.c. F. Porsche, Robert Bosch e ZF Friedrichshafen sono i partner fondatori di questa iniziativa. Inoltre, la società Fraunhofer è partner di Cyber Valley. Cyber Valley è sostenuto anche dalla Christian Bürkert Stiftung, dalla Gips-Schüle-Stiftung, dalla Vector Stiftung e dalla Carl Zeiss Stiftung.