Le origini. Tutto è nato dalle ricerche di Danilo De Rossi sui materiali e sistemi intelligenti naturali e artificiali svolte al Centro "E. Piaggio" dell'Università di Pisa negli anni Ottanta. De Rossi, ora professore emerito dell'Ateneo pisano, sognava che un robot potesse sostituirlo nelle riunioni noiose, di fatto un clone digitale che potesse esprimere emozioni appropriate in base agli stimoli ambientali.

FACE, il primo robot umanoide. Da questa avveniristica visione, nel 2007 nacque il primo prototipo di FACE (Facial Automation for Conveying Emotions), robot umanoide dalle sembianze femminili.
"E' stato in assoluto il primo studio di questo tipo, - racconta la professoressa Arti Ahluwalia direttrice del Centro Piaggio - successivamente molti gruppi hanno iniziato a condurre ricerche simili".
Sviluppato con la Fondazione Stella Maris e grazie al lavoro di Daniele Mazzei ora al dipartimento di Informatica dell'Università di Pisa, FACE è stato usato soprattutto in ambito medico, in particolare nella terapia dei bambini autistici. Ora però e invecchiato. Avendo ormai più di 10 anni, il silicone di cui è fatta la pelle ha perso la sua elasticità e i 42 motori usati per creare le diverse espressioni sono ormai a fine vita. Senza contare che la tecnologia dei motori e dei materiali superelastici che mimano la pelle hanno avuto degli sviluppi importanti negli ultimi anni.

Abel, l'adolescente emozionale

Abel, l'adolescente emozionale. "Prima di andare in pensione De Rossi ha dedicato molta energia e passione nello sviluppo di un nuovo robot - continua Ahluwalia - insieme a Gustav Hoegen, un artista di Londra, e avvalendosi di studi psicologici, ha progettato Abel un nuovo robot androide con il viso di un adolescente, capace di suscitare emozioni ed empatia perché giovane, innocente, ma anche ambiguo, né maschio né femmina. A differenza dei robot precedenti, Abel è espressivo non solo nel viso ma anche nel corpo".

Le applicazioni. Appena arrivato da Londra all'Università di Pisa, Abel è al centro di una serie di ricerche condotte da un team di scienziati da diversi dipartimenti e afferenti al Centro Piaggio: Arti Ahluwalia ed Enzo Pasquale Scilingo del Dipartimento dell'Ingegneria dell'Informazione, e Caterina Giannetti del Dipartimento di Economia e Management.
Terapie mediche. Sulla scia di FACE, Abel servirà anche nella cura degli adolescenti con disturbi del comportamento e degli anziani affetti da Demenza/Alzheimer. Ma rispetto al suo predecessore Abel segna un notevole upgrade tecnologico.
"Vogliamo dotarlo di una rete di sensori contactless che permetteranno l'acquisizione di segnali fisiologici e biomeccanici dell'interlocutore in modo totalmente non invasivo - dice Enzo Pasquale Scilingo - questi segnali verranno elaborati da algoritmi avanzati di intelligenza artificiale che consentiranno ad Abel di attuare strategie di comportamento dinamico e adattativo rispetto allo stato psico-fisiologico e comportamentale dell'interlocutore. Abel così imparerà dalla propria esperienza arricchendo e perfezionando i suoi schemi comportamentali".

Il gruppo di ricerca del Centro Piaggio con Abel

Abel sarà protagonista anche di esperimenti di economia comportamentale. "L'intelligenza artificiale è già centrale in questo settore con il 70% delle transazioni nei mercati finanziari, di fatto, gestiti da algoritmi - racconta Caterina Giannetti - Abel potrà servire per studiare la fiducia nelle interazioni economiche ripetute, oppure potrà essere utilizzato all'interno dei gruppi di lavoro per capire se e come può aumentare la performance e infine, grazie allo sviluppo delle sue capacità emotive e cognitive, Abel potrà servire per indagare i nessi causali tra emozioni e scelte economiche".

Una delle prospettive infine è che Abel possa dare un corpo ai cervelli in provetta. Oggi infatti è possibile coltivare in laboratorio neuroni e ricreare i cosiddetti "organoidi cerebrali", che replicano, in architettura e funzione, alcune caratteristiche salienti di un cervello umano. Utilizzando cellule di un individuo specifico, inoltre, è possibile creare in laboratorio un "mini-me", cioè un mini cervello di quello stesso individuo. Tuttavia, queste colture mancano di un corpo. L'idea è che Abel sia quel corpo, basterebbe collegare le cellule con il sistema di controllo delle espressioni del robot.
"Questa ricerca è ancora nelle prime fasi - spiega Arti Ahluwalia- stiamo studiando come interpretare, cioè codificare, i segnali elettrofisiologici provenienti dalle cellule: questi non sono altro che dei segnali elettrici, delle correnti, che possono muovere i motori di Abel, pilotandone le emozioni".
In questo modo, si potrebbero sviluppare dei sistemi bioibridi, dei "digital twin" o gemelli digitali, che si muovono e agiscono sulla base di una intelligenza biologica, di fatto quanto aveva immaginato ormai più di 40 anni fa Danilo De Rossi.