Dove ci porta l’intelligenza artificiale

by • 19 maggio 2017 • In evidenza, TECNOLOGIACommenti (0)249

Camion, taxi, autobus, treni, aerei, navi e droni stanno imparando a muoversi da soli e a trasportare noi e le merci in giro per il mondo

Quando si parla di intelligenze artificiali uno degli ambiti più citati è quello delle automobili che si guidano da sole, ma in generale tutto il settore dei trasporti potrebbe essere uno dei primi a essere profondamente modificato dall’uso delle AI (artificial intelligence). Non solo per quanto riguarda il trasporto privato, ma anche quello pubblico e quello delle merci. Alcune aziende hanno già cominciato a realizzare prototipi di camion che si guidano da soli – non in completa autonomia rispetto a un autista umano – ed esistono vari progetti di ricerca per usare sistemi di AI anche sugli aerei e sui treni.

Camion che si guidano da soli
Una delle aziende che per prime ha pensato di usare sistemi di AI capaci di guidare non automobili ma camion per i trasporti di merci è Otto, una startup fondata da un gruppo di ex impiegati di Google, Apple e Tesla e poi acquistata da Uber. Il progetto principale di Otto è un pilota automatico da installare su camion esistenti per fare in modo che si guidino da soli in alcune circostanze, come nei lunghi percorsi autostradali, lasciando all’autista la possibilità di riposarsi. Il pilota automatico è già stato testato più volte, ad esempio per trasportare un carico di birra Budweiser per quasi 200 chilometri lungo un’autostrada del Colorado lo scorso ottobre.

Il pilota automatico di Otto funziona in modo simile a quello delle automobili che si guidano da sole di Google, al punto che Waymo, la società di Google che se ne occupa, ha fatto causa a Uber accusandola di aver usato illecitamente strumenti brevettati per svilupparlo. Il sistema grazie al quale funziona – diverso da quello delle automobili di Tesla – si chiama LIDAR: è un dispositivo di rilevamento laser che analizza l’ambiente intorno all’auto per creare una mappa dettagliata di quello che la circonda. Secondo una scala studiata dalla National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA), un’agenzia governativa statunitense, per valutare quanto sono autonome le auto che si guidano da sole, i camion di Otto sono al livello 4 su 5, almeno in autostrada: questo significa che il pilota umano deve solo inserire le informazioni sul percorso e poi è l’AI a fare il resto.

Il pilota automatico di Otto non è l’unico testato finora sui camion: in Germania ad esempio il ministero delle Finanze e dell’Energia e l’azienda produttrice di autobus e camion Man dal 2014 stanno lavorando a un sistema chiamato aFAS per usare veicoli autopilotati nei cantieri autostradali, allo scopo di proteggere gli operai che ci lavorano.

Taxi e autobus che si guidano da soli
Sempre in Germania Daimler (che possiede Mercedes-Benz) e Bosch, la più grande azienda produttrice di componenti per automobili, si sono messe insieme per realizzare un progetto di taxi che si guidano da soli e che nella scala dell’NHTSA siano almeno di livello 4 e potenzialmente di livello 5, quello in cui non è richiesta la presenza di un autista umano. L’obiettivo delle due aziende è ottenere un modello di taxi che si guida da solo sul mercato all’inizio del prossimo decennio. Questi taxi dovrebbero funzionare un po’ come Uber: chi ne vorrà prendere uno, dovrà chiamarlo utilizzando una app, poi potrà scegliere se farsi condurre dal pilota automatico o guidare il veicolo fino alla destinazione desiderata.

Nel campo del trasporto pubblico esistono anche alcuni progetti sperimentali che riguardano piccoli autobus: ad esempio i minibus WEpod in corso di sperimentazione nei Paesi Bassi, progettati dall’Università tecnica di Delft in collaborazione con le aziende Mapscape e Robot Care System, che sono stati uno dei primi progetti di veicoli per il trasporto pubblico con pilota automatico testati in Europa. Un altro progetto simile è quello di navette che si guidano da sole testato a Parigi tra la stazione Austerlitz e la stazione Lyon della società di trasporti cittadina Régie autonome des transports parisiens (RAPT): nei tre mesi di sperimentazione del loro uso, tra gennaio e aprile, più di 30mila persone hanno viaggiato sulle navette, prodotte dall’azienda EasyMile.

Poi c’è Olli, un veicolo elettrico da dodici posti progettato dall’azienda americana Local Motors, che realizza automobili a basso costo. Olli – che è stato testato nelle strade di Washington e anche in quelle di Berlino, in Germania, grazie a una collaborazione con Deutsche Bahn, la società ferroviaria nazionale tedesca – funziona grazie a Watson, l’intelligenza artificiale di IBM.

L’AI su rotaia
Apparentemente il settore dei trasporti in cui dovrebbe essere più semplice implementare sistemi di guida automatica è quello su rotaia. Nel caso dei sistemi di metropolitana, in cui è già comune che non ci sia una persona al comando del singolo treno (funziona così la linea 5 della metropolitana di Milano e anche la metropolitana di Torino), una forma di innovazione basata sull’uso delle AI è quella già usata nella metropolitana di Hong Kong (ritenuta la più efficiente del mondo). La gestione degli orari dei treni sulle diverse linee e la manutenzione notturna sono tutte gestite da una sala controllo centrale in cui un sistema di AI progettato da Andy Chun della Hong Kong’s City University risolve i problemi della rete metropolitana lavorando su una simulazione: pianifica i lavori di manutenzione e dà istruzioni affinché vengano svolti trovando l’ordine migliore per farli e rendere il processo più efficiente. Ha imparato a farlo studiando il lavoro di esperti con anni e anni di carriera nella gestione di sistemi metropolitani. Gli ingegneri umani che lavorano per la società che gestisce la metropolitana, la MTR Corporation, possono sempre intervenire e in generale devono approvare i piani di lavoro realizzati dall’AI.

Per quanto riguarda invece gli autopiloti sui treni delle linee ferroviarie nazionali, nonostante a differenza di quelli progettati per le automobili ci siano difficoltà minori (i treni tendenzialmente non devono dare precedenze ad altri veicoli, non devono affrontare incroci e si fermano solo quando devono far scendere i passeggeri alle stazioni), i progetti di sperimentazione sono per ora pochi. Un esempio è un progetto di automazione ferroviaria dell’istituto di ricerca tecnologica SystemX in collaborazione con la Société Nationale des Chemins de fer Français (SNCF), il gruppo industriale Alstom, che produce treni e costruisce infrastrutture ferroviarie, e l’Università Tecnologica di Compiègne. Il progetto si chiama Transport terrestre Autonome en Sécurité dans son Environnement (TAS) e il suo scopo è realizzare un sistema di autopilota per treni che sappia distinguere i segnali ferroviari, individuare una persona sui binari e rilevare le possibili anomalie su un altro treno che passa vicino. Per farlo sarà usato un sistema LIDAR. TAS è stato annunciato all’inizio di questo mese e durerà due anni: alla fine del progetto saranno eseguiti test sulla linea ferroviaria tra Villeneuve Saint-Georges, vicino a Parigi, e Monterau, vicino a Orléans.

Le AI potrebbero pilotare anche gli aerei
Nel campo del trasporto aereo si fa ricerca sulle intelligenze artificiali da alcuni anni. Nel 2015 Boeing, la più grande azienda statunitense produttrice di aeroplani, ha inaugurato un progetto di ricerca insieme alla Carnegie Mellon University – si chiama Aerospace Data Analytics Lab – per riuscire a usare il machine learning a partire dai dati sui voli e, ad esempio, capire come ottimizzare traiettorie, caratteristiche degli aerei e consumi di carburante a partire dall’immensa mole di dati raccolti dai loro strumenti.

Allo University College di Londra (UCL) invece è in corso una ricerca su un sistema di autopilota che impari ad aiutare i piloti nelle situazioni di emergenza a partire dal comportamento dei piloti esperti. I piloti automatici attuali sono usati in condizioni atmosferiche favorevoli al volo, mentre in caso di turbolenze spesso intervengono i piloti umani perché può capitare che gli autopiloti provino a correggere la rotta in modo sbagliato: un sistema basato sull’AI permetterebbe di evitare gli errori umani dovuti allo stress o, a volte, alla mancanza di esperienza. La ricerca della UCL non vuole ottenere aerei senza piloti umani, ma solo autopiloti più efficienti. L’autopilota intelligente in corso di sviluppo dai ricercatori si allena con il simulatore X-Plane, usato anche dai piloti umani, che permette di simulare un volo su un Boeing 777 in condizioni meteorologiche complicate, in caso di danni ai motori o di incendio, in preparazione a un atterraggio di emergenza o a un’inversione di rotta. L’azienda produttrice di aerei Airbus sta lavorando a un progetto di ricerca simile.

Prima che un sistema di AI piloti un aereo commerciale comunque ci vorrà di sicuro del tempo, non solo perché la ricerca in merito sia completata e i nuovi piloti automatici siano testati su aerei veri, ma anche perché le leggi ne consentano l’uso, vista l’importanza delle questioni di sicurezza quando si parla di aerei. Per le autorità che si occupano di validare la sicurezza di un dispositivo come un autopilota inoltre sarà particolarmente difficile verificare la sicurezza dei piloti automatici con AI dato che a differenza di quelli attuali non seguono un unico algoritmo e dato che da fuori può non essere chiara la funzione di un singolo elemento della rete neurale artificiale che li compone.

E navigare
Nel campo del trasporto navale non ci sono ancora stati molti test di prototipi, ma diverse aziende ci stanno lavorando. C’è un progetto in cui lo stadio dei lavori sembra abbastanza avanzato, al punto che secondo le previsioni già nel 2018 potrebbero esserci navi commerciali che si pilotano da sole: il progetto è di Kongsberg Maritime, un’azienda norvegese che si occupa di sistemi per la navigazione, in collaborazione con la britannica Automated Ships, e il prototipo di nave col pilota automatico si chiamerà Hrönn. È pensata per essere usata per i trasporti da e per le piattaforme estrattive che si trovano al largo, per ricerche scientifiche e per gli allevamenti ittici marini a una certa distanza dalla costa.

Invece Rolls-Royce, non l’azienda che produce automobili, ma quella che costruisce motori per gli aerei e per le navi, sta collaborando con il Centro di ricerca tecnologica della Finlandia (VTT) e il Politecnico di Tampere (TUT) per realizzare navi cargo guidate e organizzate usando sistemi di AI. Una delle idee dietro a questo progetto è di realizzare centri di controllo di terra che si occupino di monitorare i possibili problemi riscontrati dalle navi che navigano da sole e assisterle da remoto in caso di difficoltà.

E poi ci sono i droni
Oltre che per il trasporto di persone, i sistemi di AI possono essere usati per il trasporto di cose, come si sta sperimentando nel campo dei droni. I progetti di droni autonomi, in grado di autopilotarsi conoscendo la loro destinazione finale e di muoversi in spazi chiusi e poco illuminati, sono stati pensati per possibili usi nei magazzini, nelle miniere e nei siti di costruzione: potrebbero essere particolarmente utili nei posti di lavoro in cui lo stesso compito svolto da persone comporta dei rischi di sicurezza. Un’azienda che ci sta lavorando è la startup Exyn Technologies, nata all’interno dei GRASP Labs dell’Università della Pennsylvania. Secondo il fondatore di Exyn Vijay Kumar, l’AI che controlla un drone che si pilota da solo è di un ordine di grandezza più complessa di quella usata per le automobili, perché un drone può spostarsi in tutte le direzioni dello spazio tridimensionale. Altre aziende che stanno sperimentando in questo settore sono le americane Iris Automation e Skydio e l’israeliana Airobotics.

Intanto lo scorso dicembre Amazon ha fatto la sua prima consegna con un drone, in Inghilterra. Per ora le consegne con i droni di Amazon, che fanno parte del servizio Prime Air, sono limitate a un ristretto numero di clienti, con l’obiettivo di perfezionare il sistema prima di metterlo a disposizione di più persone. Visto che Amazon sta investendo molto sia nel settore della robotica che in quello dell’AI (a partire dal suo assistente per la casa Echo) è probabile che nei prossimi anni vedremo delle innovazioni che metteranno insieme le due cose.
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