Il progetto IM-CLeVeR (Intrinsically motivated cumulative learning versatile robots) ha un obiettivo ambizioso: costruire robot versatili in grado di imparare autonomamente, cioè senza l’intervento umano, a risolvere compiti sempre più complessi. “L’idea chiave con cui si vuole raggiungere questo obiettivo – spiega Gianluca Baldassarre, ricercatore dell’Istc-CNR, uno dei centri di ricerca coinvolti nel progetto - è dotare i robot di una mente artificiale il più simile possibile a quella dei bambini, in grado cioè di strutturare in modo gerarchico e ben organizzato le nuove conoscenze acquisite interagendo direttamente con l'ambiente fisico circostante. ‘Motore’ del progressivo apprendimento sono algoritmi che riproducono ‘motivazioni intrinseche’ quali la curiosità, il piacere di imparare cose nuove e il successo nel raggiungere nuovi risultati, simili a quelle che guidano i più piccoli durante il gioco”. Il progetto prevede una serie di esperimenti con bambini, in collaborazione con l’Università Campus Biomedico di Roma (Ucbm), e scimmie, grazie alla sinergia con l’Unità di Primatologia Cognitiva e Centro Primati dell’Istc-CNR. In tal modo, è possibile studiare i meccanismi con cui gli organismi reali acquisiscono le loro competenze d'azione mossi da motivazioni intrinseche. “Gli esperimenti - prosegue Baldassarre - saranno basati su un'innovativa ‘tavola da gioco meccatronica’ sviluppata dall’Ucbm e consistente in una serie di moduli simili a rompicapi meccanici che consentiranno di registrare in modo automatico le azioni eseguite su essi. Il sistema intelligente che controllerà il robot iCub in dotazione al CNR verrà sviluppato sulla base di questa stessa tavola e con gli stessi protocolli sperimentali usati con le scimmie e i bambini. Lo scopo sarà carpire i segreti dietro le strabilianti capacità di apprendimento autonomo degli organismi reali”.

Le motivazioni intrinseche negli animali

Per indagare il ruolo del piacere e della curiosità nei processi di apprendimento dei primati non umani, i ricercatori dell’Unità di Primatologia Cognitiva e Centro Primati dell’Istc-CNR hanno coinvolto 18 cebi in un esperimento. Alle scimmie è stata data la possibilità di giocare con alcuni moduli “intelligenti” integrati nella  tavola da gioco meccatronica che, una volta toccati, generavano suoni e luci. Nella prima parte del test, i cebi non ricevevano alcun premio per le loro azioni: la ricompensa era il piacere stesso del gioco. Nella seconda parte dell’esperimento, invece, le azioni apprese venivano ricompensate con alcuni pezzettini di cibo. Osservando le scimmie, i ricercatori si sono accorti che vi era una grande variabilità nel comportamento esplorativo dei soggetti: alcuni cebi passavano gran parte del tempo a manipolare i moduli, mentre altri sembravano piuttosto annoiati. Tuttavia, le scimmie che avevano trascorso più tempo a giocare con la tavola meccatronica ottenevano poi  un maggior numero di ricompense. Ciò dimostra che la motivazione intrinseca rappresentata dal piacere del gioco è anche per le scimmie uno dei meccanismi alla base dell’apprendimento.