L'ascesa delle macchine. Non è solo il titolo del terribile terzo capitolo della serie di film "Terminator"; è anche un buon modo per descrivere una recente ondata di progressi tecnologici che vedono i robot eseguire un'ampia varietà di compiti complicati, dal commercio di azioni alla raccolta dei raccolti fino all'esecuzione di interventi chirurgici. Da una grande capacità tecnologica, però, spesso deriva una paranoia ancora maggiore (e probabilmente giustificata). L’idea che robot e altre forme di tecnologia canaglia conquistino il pianeta è molto diffusa nella letteratura, nella televisione e nel cinema. Nel lontano 1968 Stanley Kubrick ci presentò HAL, un supercomputer sensibile in grado di controllare un veicolo spaziale ad alta potenza e allontanare coloro che tentavano allo stesso tempo di usurpare il suo potere [fonte:Ebert].
Al giorno d'oggi, una delle rappresentazioni più inquietanti del potere della tecnologia robotica è un video su YouTube di uno sciame di 20 piccoli droni che ronzano all'unisono, tuffandosi attraverso le finestre, cambiando formazioni e persino sfrecciando qua e là in uno schema sincronizzato a forma di otto. Il tutto senza che un essere umano li controlli.
Sviluppato dagli ingegneri del laboratorio GRASP (General Robotics, Automation, Sensing and Perception) dell'Università della Pennsylvania, un nano quadrotore è un minuscolo robot programmato per fare grandi cose in aria. Queste macchine autonome sono dotate di quattro minuscole eliche ad ogni angolo e progettate per quello che i loro creatori chiamano "volo agile":librarsi nell'aria in concerto tra loro come uno stormo di pellicani (o forse una formazione di caccia stellari droidi appena usciti dal set). di "Guerre Stellari"). Non solo i quadrirotori possono volare in formazioni complesse, ma possono anche cambiare formazione senza soluzione di continuità a mezz'aria, ad esempio da un rettangolo di quattro per cinque a uno schema a "x", nonché superare vari ostacoli. I video hanno catturato i robot mentre eseguivano una serie di altri compiti, tra cui la costruzione di strutture semplici e l'esecuzione della sigla di James Bond [fonti:Davies, Owano, Saenz].
Quindi, come funzionano queste cose? Gli sviluppatori di nanoquadrotori non svelano tutti i loro segreti, ma ci sono alcuni indizi.
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Un nano quadrirotore è semplicemente una versione ridotta di un quadrotore , una macchina più grande che utilizza la potenza di quattro rotori per levitare e volare. Con un diametro di circa 8 pollici (20 centimetri), l'edizione nano pesa circa 2 once (57 grammi) e utilizza 15 watt di potenza. La macchina resta sospesa quando tutti e quattro i rotori girano alla stessa velocità e può muoversi e cambiare direzione variando la velocità di uno o più rotori [fonte:Kumar].
La capacità del quadrirotore di piroettare nell'aria come un derviscio rotante, schivando ostacoli e navigando in spazi ristretti, dipende sia dalla velocità del rotore che dal ritmo rapido con cui il robot ottiene ed elabora le informazioni. Le telecamere di acquisizione del movimento dicono al quadrirotore dove si trova - così come dove possono trovarsi eventuali ostacoli - 100 volte al secondo, mentre un processore di bordo invia comandi ai motori di ciascuna elica ben 600 volte al secondo [fonte:Kumar].
Ciò che è veramente notevole in questa tecnologia, tuttavia, è la capacità del nano quadrirotore di monitorare l'ambiente circostante e di coordinarsi con altri robot aerei per agire insieme senza scontrarsi l'uno con l'altro. Le macchine possono letteralmente avvicinarsi a pochi centimetri l'una dall'altra mantenendo la stabilità. Ciò significa che questi droni in miniatura possono attingere alla forza combinata per sollevare oggetti insieme. Ad esempio, gli sviluppatori hanno utilizzato un algoritmo per dire a una manciata di singoli robot quale oggetto raccogliere, quando raccoglierlo e dove farlo, un esercizio che ha portato alla creazione di una torre quadrirotore [fonte:Kumar].
Al di fuori dei confini amichevoli di un laboratorio, un quadrirotore può familiarizzare con l'ambiente circostante utilizzando la fotocamera per la cattura del movimento e uno scanner laser per mappare essenzialmente le caratteristiche vicine - porte, persone, mobili - e posizionarsi di conseguenza in tempo reale. Il robot quindi monitora i propri movimenti rispetto alle caratteristiche, utilizzando una sorta di sistema di coordinate personalizzato [fonte:Kumar].
Probabilmente non hai bisogno di una laurea in fisica o ingegneria per capire che la tecnologia del nano quadrirotore è potente. Né è necessario essere un teorico della cospirazione allarmista del panico per avere legittime preoccupazioni su come potrebbe essere utilizzato. Mentre gli sviluppatori, le forze dell'ordine e i politici hanno pubblicizzato il potenziale di una simile tecnologia dei droni per cambiare il modo in cui viviamo, alcuni osservatori sono anche preoccupati per le implicazioni per la privacy personale [fonte:Kumar].
Le arti intelligentiIl laboratorio GRASP dell'Università della Pennsylvania non è solo il luogo di nascita del nano quadrirotore. È anche un terreno fertile per un ampio spettro di ricerca e sviluppo tecnologico. Tra gli altri progetti degni di nota, gli studenti e i docenti GRASP stanno lavorando su una sedia a rotelle intelligente che un utente può navigare con un'interfaccia virtuale e telecamere di bordo, un sistema di riabilitazione personalizzato per l'ictus che si avvale di capacità di motion capture e videocamere omnidirezionali [fonte:Università della Pennsylvania] .
Apparentemente non c'è fine ai potenziali usi di un nano quadrirotore e della tecnologia che sta dietro ad esso. I primi soccorritori sulla scena di un crimine o in un’area colpita da un disastro naturale, ad esempio, potrebbero un giorno essere piccoli robot volanti che trasmettono informazioni alle autorità a distanza di sicurezza. Per non parlare delle operazioni militari altrettanto pericolose. Nel frattempo, enormi sciami di quadrirotori potrebbero eventualmente essere utilizzati per eseguire progetti di costruzione su scala più ampia rispetto a quelli già condotti presso il laboratorio GRASP [fonti:Searles, Owano].
Il dottor Vijay Kumar, un professore dell'Università della Pennsylvania che ha contribuito a sviluppare la tecnologia con gli ex studenti Daniel Mellinger e Alex Kushleyev, ha affermato che l'obiettivo di questo e di progetti simili è determinare se "un gran numero di veicoli funzionanti in modo autonomo" possono essere "affidabilmente schierato per svolgere una missione prescritta," in particolare in un ambiente potenzialmente ostile e possibilmente con ruoli che cambiano in base alle circostanze [fonte:SWARMS]. In altre parole, una missione nanoquadrotore potrebbe essere praticamente qualsiasi cosa sotto il sole. Questo tipo di potere solleva notevoli preoccupazioni sulla privacy.
I quadrotor sono essenzialmente droni, tranne che più intelligenti. Il loro comportamento autonomo in sciame fa sì che questi robot volanti non debbano essere programmati individualmente. Come i veicoli nascosti, enormi e talvolta mortali che occupano più frequentemente lo spazio aereo in tutto il mondo, i quadrirotori portano con sé potenziali abusi della privacy che hanno spinto molti stati americani a limitare il loro uso domestico [fonti:Searles, Owano].
Una legge approvata nel febbraio 2012 apre la strada alla Federal Aviation Administration per approvare velivoli senza pilota per uso civile a partire dal 2015. Tra gli altri usi proposti, è probabile che i droni vengano commercializzati per compiti diversi come il monitoraggio dei raccolti, il monitoraggio della migrazione degli animali e la protezione internazionale. frontiere. Man mano che la tecnologia dei droni aumenta, è probabile che diventi meno costosa. Almeno uno sviluppatore, la cinese DJI, sta già impegnando droni volanti disponibili in commercio, pronti per la videocamera, e un altro, secondo quanto riferito, sta lavorando su un nano quadrirotore con una fotocamera a bordo [fonti:Kuruvilla, Ackerman, Svensson].
Il timore è che il potere della sorveglianza a basso costo sia tale da corrompere. Se i nano quadrirotori e altre tecnologie basate sui droni diventassero ampiamente disponibili come, ad esempio, gli iPad, potrebbero essere utilizzati come dispositivi di spionaggio dalle forze dell'ordine, dai paparazzi e dalle aziende, così come da qualsiasi Joe per strada che voglia tenere d'occhio i suoi vicini. Per non parlare delle lesioni personali e dei danni materiali che un incidente con un drone potrebbe causare. Di conseguenza, i funzionari federali e statali negli Stati Uniti stanno creando standard politici per proteggere la privacy individuale e i problemi di sicurezza, consentendo allo stesso tempo agli utenti di sfruttare il potenziale significativo della tecnologia dei droni. Proprio come gli stessi nanoquadrotori, il campo normativo in cui eventualmente opereranno è ancora in fase di elaborazione [fonti:Kuruvilla, Svensson].
Dopo aver scritto della National Security Agency in un recente incarico e aver redatto un quiz di 20 domande sul tema dell'apocalisse zombie in un altro, ho sviluppato una preoccupazione da scettico per la mia privacy personale e una sana paura per i non morti affamati di cervello. Quindi forse non sorprende che dare un'occhiata a 20 droni senz'anima che ronzano in perfetta formazione mi abbia messo un po' sui nervi. Speriamo solo che nessuno insegni queste cose come mangiare... o controllare la mia posta.
