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Robotica e automazione: dove gli ingegneri tracciano il confine

In una riunione dell'IEEE RAS, sei membri si sono confrontati su dove finisca la robotica e dove inizi l'automazione, mostrando come le etichette possano cambiare i conteggi nazionali dei robot.

Robotics and automation: where engineers draw the line

Una lavatrice pulisce i vestiti con mezzi fisici ed è altamente automatizzata, eppure la maggior parte delle persone direbbe che non è un robot. Claudio Pacchierotti usa questo esempio con i bambini delle scuole elementari e lo ha riproposto a una recente riunione dell'IEEE RAS Communications Board. La discussione si è concentrata su un binomio che la società porta nel proprio nome: robotica e automazione. Sei membri della comunità si sono chiesti che cosa significhino i due termini e se la distinzione sia davvero importante.

Due termini, storie che si sovrappongono

Mariateresa Pedone ha descritto l'automazione come qualcosa di in gran parte invisibile nella vita quotidiana. Il suo compito, ha spiegato, è rendere i processi ripetibili, efficienti, scalabili e prevedibili. A suo avviso, la robotica entra in gioco quando l'automazione ha bisogno di una presenza fisica.

David Garzon Ramos ha proposto una lettura basata sull'evoluzione dei due campi. L'automazione, ha detto, ha per lo più fatto da supporto ad altre attività: un processo viene automatizzato perché qualcuno vuole renderlo più efficiente o più efficace. La robotica, invece, è cresciuta anche per conto proprio. I ricercatori costruiscono robot in parte per comprendere i principi di intelligenza, controllo e embodiment (l'intelligenza incarnata).

Questa storia rende difficile considerare un campo come un sottoinsieme dell'altro. Garzon Ramos ha detto di non credere che qualcuno voglia necessariamente sostenere che uno sia più ampio dell'altro. Ha paragonato la questione al dibattito attuale su se la physical AI sia più ampia della robotica, e ha risposto così: forse sì, forse no. Le etichette, ha osservato, aiutano le persone a riconoscersi in una comunità e a definire le aspettative sul lavoro svolto.

Robotics and automation: where engineers draw the line
Robohub

Automazione senza robot, robot senza automazione

Pacchierotti ha indicato due lacune nel quadro semplificato. Alcuni robot non sono affatto automatizzati: un robot completamente teleoperato da una persona prevede poca o nessuna automazione. Nella direzione opposta, un processo automatizzato non deve per forza coinvolgere un robot e può essere realizzato interamente via software. Nelle sue parole, non tutta l'automazione coinvolge robot, e non tutti i robot sono autonomi.

Ellen Rumley ha portato un caso dal mondo della fabbrica. Un grande stabilimento può avere un sistema di nastri trasportatori controllato da computer che percepisce il mondo fisico, agisce su di esso e smista i pacchi. Non è un'unità singola che si muove o che ha un aspetto antropomorfo. Se l'intero sistema debba essere considerato un robot non è affatto scontato.

L'esempio della lavatrice di Pacchierotti si colloca proprio su questo confine. Mettere alla prova una definizione con oggetti familiari, ha detto, è ciò che rende interessante il limite della categoria.

Le definizioni cambiano i numeri

Rumley ha spiegato che la questione ha conseguenze pratiche. Lei confronta la robotica industriale e quella di servizio tra i vari paesi, e le categorie non vengono applicate in modo coerente. I robot aspirapolvere, per esempio, possono essere conteggiati in modo diverso da un paese all'altro. La Cina può sembrare produrre milioni di robot di servizio in più anche per via di ciò che viene incluso nella categoria. Le definizioni, ha detto, plasmano i confronti internazionali e la storia che i numeri sembrano raccontare.

Amy Eguchi ha sollevato l'impatto sull'istruzione. Tornata in Giappone, nota sempre più elettrodomestici di uso quotidiano con funzioni automatizzate. Una lavatrice può dosare da sola detersivo e ammorbidente, ricordare le impostazioni preferite e completare il ciclo con la pressione di un solo pulsante. Ha visto anche prodotti pubblicizzati come forno a microonde con AI. I bambini di paesi diversi conoscono dispositivi diversi, e questo cambia gli esempi che gli insegnanti possono usare e ciò che i bambini intuitivamente intendono per robotica, automazione o AI.

Sabine Hauert, che ha moderato l'incontro, ha fatto notare che le parole in questione sono inglesi e che altre lingue potrebbero non separare i concetti allo stesso modo. Ha inoltre osservato che la tecnologia tende a dissolversi nell'elettrodomestico quando diventa familiare. Un robot aspirapolvere, alla fine, diventa semplicemente un aspirapolvere.

Il vocabolario segue i finanziamenti e il pubblico

Garzon Ramos ha raccontato che da quando scrive proposte di progetto usa termini come physical AI e embodiment, anche se agli amici dice ancora di essere un roboticista. Lo stesso spostamento è avvenuto con sistemi intelligenti, AI e machine learning. I concetti si intrecciano, ha detto, perché il linguaggio serve ad attirare l'attenzione e a raggiungere pubblici specifici.

Hauert ha descritto il costo in termini di comunicazione. Ogni nuovo progetto sembra richiedere tutti i termini rilevanti: robotica, automazione e ora, a volte, physical AI. Da qui la domanda: perché questi campi non possono stare sotto un unico nome riconoscibile?

Garzon Ramos ha risposto che dipende dallo scopo. Con i bambini la parola robot suscita subito interesse, mentre processo di automazione forse no, e physical AI rischia di confonderli di nuovo. Ha sostenuto la necessità di un linguaggio flessibile, perché una definizione fissata oggi potrebbe essere superata da un nuovo modello o da una nuova tendenza di ricerca. Hauert ha aggiunto che i nomi delle conferenze e delle comunità conservano qualcosa di come i campi sono cresciuti, e che una nuova parola a volte sostituisce quella vecchia e a volte si aggiunge.

Che cosa significa per il settore

La discussione non ha prodotto una definizione condivisa, e i partecipanti non pretendevano di averne una. Il risultato più utile è una mappa dei punti in cui i termini non funzionano. Entrano in gioco tre criteri distinti: se un sistema agisce fisicamente, se agisce senza una persona nel ciclo di controllo e se è una macchina autonoma o parte di un impianto più grande. I robot teleoperati, l'automazione solo software e i sistemi di nastri trasportatori soddisfano ciascuno una combinazione diversa. Un'espressione unica come robotica e automazione le comprende tutte senza specificare quale.

Questo conta soprattutto quando si fanno i conteggi. Il punto di Rumley sui robot di servizio mostra che il confine di una categoria può cambiare un confronto tra paesi senza alcuna variazione nella tecnologia sottostante. Chiunque citi dati di produzione o di diffusione tra paesi diversi deve sapere se elementi come i robot aspirapolvere siano stati inclusi. La discussione di partenza offre un esempio di questo effetto, non una misura della sua entità, quindi la dimensione della distorsione resta non quantificata.

Il confronto con la physical AI è istruttivo. Garzon Ramos descrive un vocabolario plasmato in parte da proposte di progetto e pubblici di riferimento. Ciò suggerisce che i nuovi termini si diffondono perché comunicano con i finanziatori e con il grande pubblico, non perché segnino un confine tecnico consolidato. È ragionevole aspettarsi che lo schema si ripeta, anche se la discussione non offre elementi su quanto durerà un dato termine.

Restano aperte diverse questioni. Nessuno nello scambio ha mostrato come i termini vengano gestiti in lingue diverse dall'inglese, solo che potrebbero differire. Non sono stati presentati dati su come la comprensione dei bambini vari da paese a paese, solo l'osservazione che i dispositivi che incontrano sono diversi. E la domanda se la physical AI starà dentro la robotica, accanto a essa o sopra di essa è rimasta in sospeso: forse sì, forse no. Per redattori, educatori e statistici, il passo pratico è dichiarare quale definizione si sta usando, dato che la comunità stessa non ne ha fissata una.