L'intelligenza artificiale controlla i taxi per anatre a Duckietown

I ricercatori dell'ETH di Zurigo hanno lanciato un nuovo concorso per la guida autonoma. Il campo di gioco della competizione è Duckietown. Nella città modello, piccoli taxi a guida autonoma dotati di un mini-computer, una telecamera e alcuni LED trasportano anatroccoli da A a B. La piattaforma è stata progettata presso il Massachusetts Institute of Technology (MIT) e ulteriormente sviluppata presso l'ETH di Zurigo.

I partecipanti alle "Olimpiadi di guida con intelligenza artificiale", o in breve "AI-DO", devono insegnare ai piccoli taxi robot a mantenere la corsia, riconoscere ed evitare gli oggetti o interagire come parte di un'intera flotta di taxi a Duckietown.

L'idea del concorso è di Andrea Censi e Jacopo Tani, assistenti in capo del professor Emilio Frazzoli dell'ETH. Il loro obiettivo è esplorare i limiti e le possibilità dell'apprendimento automatico per i robot fisici.

L'intelligenza artificiale può controllare le auto?

La domanda di ricerca per il concorso: l'intelligenza artificiale (AI) può presto contribuire attivamente al controllo dei veicoli autonomi su strada? Le auto sono già in grado di riconoscere gli oggetti, ad esempio, grazie all'apprendimento automatico. Tuttavia, non prendono ancora decisioni attive. Alcuni ricercatori di robotica ritengono che ciò sarà presto possibile. Censi è ancora scettico, "ma se i nostri colleghi pensano di poterlo fare su strada, allora dovrebbero essere in grado di farlo a Duckietown", dice con un sorriso. "Possono dimostrarlo alla nostra gara".

I partecipanti hanno accesso a un set di codice di base, a simulatori nel cloud di Amazon e al cosiddetto Robotarium: una piattaforma autonoma di Duckietown con accesso remoto che Jacopo Tani e il suo team hanno sviluppato e allestito nel laboratorio di macchine dell'ETH di Zurigo. Durante la fase di qualificazione, team di tutto il mondo lavorano al codice per i vari compiti. Utilizzando i cosiddetti container - pacchetti di codice che possono essere implementati sui robot con la semplice pressione di un pulsante - possono testare il loro codice e infine inviarlo.

Finale della conferenza sull'apprendimento automatico a Montréal

La competizione è in corso da metà ottobre. I migliori team si qualificheranno per la finale del 7 dicembre alla famosa conferenza sull'apprendimento automatico "Neural Information Processing Systems" (NIPS) a Montréal. Lì si sfideranno in un Robotario di Duckietown. La squadra vincente è quella il cui codice guida i taxi robot attraverso Duckietown con il minor numero di errori. Spetta alle squadre decidere quali compiti svolgere con l'intelligenza artificiale e dove utilizzare i metodi convenzionali.

Censi è convinto che la vera competizione sarà tra pochi ricercatori di alto livello. Tuttavia, poiché i partecipanti ricevono un codice di base, la barriera all'ingresso è bassa. Anche gli studenti all'ETH di Zurigo partecipano al corso. Anche i dilettanti interessati dovrebbero essere in grado di far funzionare i taxi robot. Difficilmente potranno competere per la vittoria. Ma questo non è l'unico scopo del concorso, dice Censi: "Il concorso è sia un parco giochi che un campo di sperimentazione. Siamo felici che il maggior numero possibile di persone si incuriosisca e trovi accesso alla robotica. Questa è la base per imparare come funziona la tecnologia di domani".

Dalla simulazione alla realtà

Tuttavia, la motivazione principale del concorso è anche un interesse di ricerca tangibile. Censi afferma: "I ricercatori di apprendimento automatico spesso non hanno un accesso così facile a una piattaforma robotica. Per questo motivo ci sono molti problemi che non hanno mai incontrato prima. Con AI-DO vogliamo creare uno scambio tra esperti di robotica e di machine learning".

Censi spera che il progetto fornisca nuove conoscenze sul cosiddetto problema del trasferimento: i robot possono essere addestrati per funzioni critiche per la sicurezza solo nelle simulazioni. Ma poi devono funzionare nella realtà. AI-DO offre sia simulazioni virtuali che un ambiente fisico sotto forma di robotari. I ricercatori possono quindi utilizzare il concorso per esercitarsi a compiere questo passo nel mondo fisico.

Oltre all'ETH di Zurigo, partecipano al progetto l'Università di Montréal, la National Chiao Tung University di Taiwan, il Toyota Technology Institute di Chicago, il Georgia Institute of Technology e la Tsinghua University in Cina. Anche Amazon Web Services e nuTonomy, uno sviluppatore di taxi a guida autonoma di Singapore, sono coinvolti nel progetto.