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Il progetto "Giasone"
Notizie in... Controluce - aprile
1996 - terza parte
La macchina "Transfer" nel progetto Giasone
Come riuscire a riprodurre, in una macchina,
lintelligenza delluomo
di Armando Guidoni
Nei numeri precedenti di
"Notizie in... CONTROLUCE", abbiamo provato ad analizzare la teoria sulla quale
il "Gruppo di Frascati", coordinato da Antonio Botticelli (ENEA) e Gianfranco
Turchetti (Oberon) ha basato il "Progetto Giasone" finalizzato alla
realizzazione della "Intelligenza sintetica applicata".
Abbiamo avuto numerosi incontri con il Gruppo di Frascati, durante i quali Antonio
Botticelli ha cercato di trasferirci lidea della loro emozionante esperienza.
Ricordiamo ciò che disse Antonio nel primo colloquio: Lidea generale molto
banale! Dallosservazione e analisi dellintelligenza animale si cerca di
riprodurre in modo artificiale ogni funzione elementare. Integrando insieme tutte le
funzioni elementari, si sarà allora riprodotta, in una macchina, lintelligenza
delluomo.
In questo numero, continuando a fare associazioni fra il comportamento animale e le
funzionalità delle macchine in progetto o già realizzate dal Gruppo di Frascati,
cercheremo di offrire ulteriori elementi di analisi in modo da poter aggiungere un altro
tassello utile alla comprensione di questa sconvolgente teoria che, come abbiamo già
detto, è destinata a rivoluzionare il mondo della produzione industriale.
Lambiente esterno.
Lambiente esterno allindividuo, luogo ove si svolgono le azioni, entra
attraverso i sensi e si ricostruisce attraverso le caratteristiche dellindividuo
stesso. Tali caratteristiche costituiscono lelemento portante della scena.
L'idea che lindividuo ha dellambiente viene continuamente modificata. Ciò
avviene con una risonanza della rappresentazione, fino a diventare un modello stabile che
è esattamente la configurazione dellindividuo e di ciò che gli sta intorno.
Se pensiamo ad una ipotetica "macchina", oggetto di queste analisi, si può dire
che in ogni momento essa "contiene" la ricostruzione di se stessa e di ciò che
le sta allesterno. E come se essa vedesse attraverso uno specchio; da una
parte cè la realtà mentre a fianco, riflesso, cè il mondo virtuale. Lo
specchio rappresenta la sua interfaccia con lambiente.
Con il passare del tempo, e con laumentare delle rappresentazioni immagazzinate, la
parte che rimane più "stabilmente fissata" nella "memoria"
dellindividuo è la conoscenza di se stesso.
Ogni volta che lambiente esterno si modifica, viene modificato anche quello virtuale
(interno) attraverso i riflessi della "interfaccia passiva" (lo specchio). E'
come se la realtà venisse rappresentata con una serie di fotogrammi: ogni volta che si
presenta un fotogramma nuovo il vecchio viene sostituito.
Il "Groviglio" e la "saponetta sensibile"
rappresentati in analogia con il cervello umano riferito all'ambiente esterno
La sensorialità e il "possesso dellambiente".
Tutta la sensorialità dellindividuo, quella che interessa il corpo, può essere
rappresentata come se fosse una sfera che al suo interno contiene lindividuo mentre
allesterno i sensori sono distribuiti con una densità di ricettori non costante.
Limmagine dellambiente esterno passa attraverso questa superficie e viene
ricostruita con un modello tridimensionale della scena (ologramma). Quando questo
ologramma si forma, lindividuo acquisisce "limpressione" dello stato
esterno. Quando avviene che lologramma e ciò che viene percepito dallesterno
sono differenti, si prova una sofferenza. Viceversa, quando lologramma e ciò che
viene percepito dallesterno si contrappongono esattamente (risonanza stabile) si
può dire che lindividuo abbia acquisito il "possesso" dellambiente.
La dinamica attiva nella macchina di Giasone.
Facciamo un pò di fantascienza. Senza essere avari (tanto è fantascienza)
immaginiamo di costruire una macchina disponendo di abbondanza di strumenti, mezzi e
tecnologia elettronica.
Nella macchina mettiamo una struttura elettronica, dotata di una nuvola di sensori, capace
di percepire ciò che avviene allesterno. Mettiamo, inoltre, una seconda struttura
elettronica capace di riversare e mantenere in memoria (come in una lastra fotografica) la
rappresentazione della scena percepita dalla prima struttura. La scena, attraverso la
nuvola di sensori, viene ridotta ad una serie di segnali che viaggeranno allinterno
di un "groviglio" di fili, immerso in una sorta di "saponetta
sensibile". Alluscita della saponetta si avrà una "sezione" di
segnali che rappresenterà la "memoria della scena", come se fosse una lastra
fotografica dove ogni grano sensibile potrebbe essere associato ad uno dei segnali in
uscita. La modificazione di uno solo dei segnali modifica la sezione in uscita. La
condizione di staticità della scena è data dal livello zero dei segnali; più tale
livello è grande (in assoluto) e maggiore è la modificazione avvenuta fra due scene
successive.
Al di là della saponetta mettiamo uno pseudo-specchio che riflette la scena. Se non ci
sarà alcuna riflessione, ciò sta a significare che la scena in oggetto è perfettamente
identica a quella precedente. E come se la saponetta inizialmente avesse canali
liberi attraverso cui riescono a passare i segnali fino ad essere riflessi dallo specchio;
a mano a mano che la saponetta prende conoscenza della scena, i segnali che passano
diminuiscono. Solo quando la saponetta avrà preso piena conoscenza della scena e solo
quando questa non si modificherà più non si avrà alcuna riflessione finale, perché la
saponetta assorbirà completamente i segnali, ovverosia perché i segnali avranno
potenziale zero.
Ora immaginiamo di associare la produzione di un effetto "non voglio" ad ogni
differenza riscontrata. Se la macchina trovasse nella scena una differenza, ad esempio un
oggetto spostato, cercherebbe di rimetterlo al suo posto servendosi delle sue
movimentazioni in maniera coerente ma disordinata. La "differenza" avrebbe
causato una "sofferenza" che dovrebbe essere placata.
Immagina di essere uscito da casa dopo averla pulita e, al rientro, di ritrovare il
pavimento sporco. A parte il pensiero di chiederti chi possa essere il colpevole, la prima
cosa che cercherai di fare sarà di ripulire per riportare le cose al tuo livello di
"contrapposizione stabile" (tranquillità).
La macchina.
Ora parliamo di un oggetto vero, di un "fresatore sintetico". Con ciò si
intende linsieme fra la macchina fresatrice e la capacità che ha un
fresatore di utilizzarla al meglio per realizzare la costruzione di un "pezzo".
Alla macchina viene fornita la "conoscenza di sé" e dello spazio di lavoro
(ambiente esterno); vengono forniti, inoltre, il disegno di un pezzo grezzo, contenente il
disegno di un pezzo finito, che la macchina traduce nel suo "mondo", un pezzo di
metallo da lavorare e un utensile (fresa).
Una macchina "transfer" realizzata con il
"Virtual Numerical Control" basato sull'idea "giasone"
Compito di questa macchina sarà quello di "ridurre" il pezzo
grezzo fino a renderlo uguale a quello contenuto nel suo mondo, eliminando la loro
differenza che rappresenta il luogo dei punti frequentabili dalla fresa. Per semplificare
lesempio immaginiamo una macchina capace di muoversi in una sola direzione. A questo
movimento viene associato lo spostamento della fresa ruotante sul suo asse; un motore
conferisce alla fresa velocità di avanzamento tanto più elevate quanto maggiore è la
"sofferenza" della macchina, cioè quanto maggiore è la differenza fra ciò che
la macchina "vede" (mondo reale) e ciò che ha "in mente" (progetto,
mondo virtuale). Loperazione sia data dallesecuzione di un foro in un pezzo
metallico. La fresa comincia a ruotare e il "braccio" (il motore) la sposta
verso il pezzo e poi nel pezzo. A mano a mano che la fresa penetra nel metallo diminuisce
la sofferenza della macchina e diminuisce la velocità di penetrazione fino a giungere
allarresto che avverrà quando la macchina crederà di essere arrivata, cioè quando
la differenza fra profondità realizzata e richiesta rientrerà allinterno della
approssimazione delle specifiche di progetto.
E come se questa macchina avesse la capacità di uno scultore nello scolpire statue
di marmo (ma non, vivaddio, di inventarle). Le braccia dello scultore guidano uno
scalpello ed un martello che colpiscono la pietra per scavare le figure che la sua arte ha
"creato" nella sua immaginazione, mentre i motori del fresatore sintetico
guidano la fresa che artiglia il metallo per scavare il pezzo finale
La macchina "Transfer" convenzionale e quella di Giasone.
La macchina Transfer è una macchina complessa, corredata di numerosi utensili funzionali.
Un pezzo meccanico passa automaticamente da un utensile ad un altro fino
allesaurimento del ciclo di lavorazione.
La macchina convenzionale si programma per una lavorazione fornendole in anticipo le
traiettorie, le dimensioni, i movimenti, i parametri, ecc.. Questo lavoro specialistico
può richiedere un tempo enorme. Bisogna provare e riprovare, interrompendo la produzione
con gravi perdite economiche (si parla di macchine ad alto rendimento).
Con Giasone è sufficiente mezzora. Basta dare ad ogni modulo funzionale (ogni
utensile) il disegno del suo oggetto di partenza e del suo oggetto finale. Ognuno
svolgerà autonomamente il compito che gli è stato assegnato.
La macchina di Giasone è di una semplicità disarmante, oserei dire di una banalità
esasperante! La macchina "vive" il processo seguendo i compiti che il mondo
esterno gli assegna. Ecome se il processo di lavorazione fosse definito da questa
semplice frase: "guarda che questo pezzo è diverso da questaltro; per favore,
me lo fai diventare uguale?".
Linterfaccia verso luomo non è importante: può essere un CAD, una
telecamera, un microfono, ecc.; basta scegliere quella più opportuna in quel caso.
Cè la possibilità di assegnare alla macchina anche la destrezza della scelta
dellutensile; oppure questo compito può essere assegnato a un regista umano
esterno.
Cè la possibilità di assegnare alla macchina anche la destrezza della lavorazione
su materiali diversi (acciaio, alluminio, ottone, ecc.), con relazioni di sforzo di
lavorazione, vibrazioni e finitura e comportamento di taglio in generale, lasciando fare a
lei oppure scegliendo un programma di taglio predefinito, togliendole così questo tipo di
autonomia.
Cè la possibilità, da parte del "ciclista" (chi definisce il ciclo di
lavorazione) di assegnare compiti stabiliti ad ogni modulo; oppure di "far
vedere" almeno una volta al modulo cosa deve fare, eseguendo la lavorazione su un
pezzo campione (mondo reale) o tracciando le traiettorie con un mouse collegato al CAD
(mondo virtuale). Tutto come se fosse un videogioco. Il regista si costruisce la
"sceneggiatura nel virtuale", come se questa fosse un cartone animato, e la
passa poi alla macchina che la esegue nel mondo reale con le sue movimentazioni, i suoi
utensili, le sue morse, .....
Armando Guidoni
NB: Le frasi in corsivo sono citazioni tratte
dalle conversazioni con Antonio Botticelli
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