Dopo il grande successo del controllo mediante comandi vocali, nuove e importanti applicazioni di intelligenza artificiale vengono annunciate dai grandi leader del settore in dispositivi per la smart life come televisori e robot per la cucina.
Negli ultimi mesi e in particolare in occasione del CES 2021 è stato messo in evidenza l’impiego dell’intelligenza artificiale per ottenere prestazioni innovative di una vasta di nuovi prodotti per la vita di tutti i giorni nell’ambiente domestico. In particolare, si affacciano sul mercato nuove generazioni di televisori, nei quali l’intelligenza artificiale ha un ruolo determinante per migliorarne le caratteristiche e di veri e propri robot per la casa che finora abbiamo visto solo nei film di fantascienza. Esaminiamo dapprima le principali caratteristiche dell’intelligenza artificiale, dei suoi campi di applicazioni e degli sviluppi futuri per arrivare a illustrare i nuovi prodotti apparsi sul mercato recentemente.
Cosa significa intelligenza artificiale
Con intelligenza artificiale si intende genericamente la facoltà posseduta da una entità non-umana, tipicamente un computer, di svolgere funzioni e ragionamenti tipici della mente umana, come operazioni di calcolo, previsione, pianificazione, per arrivare ad eseguire ad esempio una partita a scacchi, il riconoscimento vocale, la guida autonoma dell’auto, o servizi di attività per la smartlife come esamineremo più in dettaglio.
La tecnica più tradizionale della intelligenza artificiale è il machine learning basata sulla capacità delle macchine di ricevere una serie di dati e di evolversi man mano che apprendono di più sulle informazioni che stanno elaborando. Un presupposto per l’utilizzo della tecnologia è l’esistenza di dati strutturati.
Il sistema viene prima alimentato con dati strutturati e categorizzati e quindi capisce come classificare i nuovi dati a seconda del tipo. In base alla classificazione il sistema esegue le attività programmate, come riconoscere un cane o un gatto in una foto o spostare file nelle cartelle corrispondenti. Dopo una fase iniziale di applicazione, l’algoritmo è ottimizzato dal feedback umano, che indica al sistema le classificazioni errate e le categorizzazioni corrette.
Una tecnica di intelligenza artificiale più complessa è il deep learning con la quale si insegna ai computer ad apprendere autonomamente utilizzando algoritmi, dati ed esperienze accumulate, imparando dai propri errori e dai propri successi. Mentre il machine learning funziona con un database controllabile, il deep learning richiede molti più dati. Allo scopo si utilizzano delle reti neurali multistrato che combinano diversi algoritmi. Ad esempio, gli assistenti digitali come Siri, Alexa e Google si basano sul deep learning. Gli utenti possono chiedere a voce di effettuare operazioni relative a diverse routine. Altri impieghi sono relativi a controllo delle prestazioni dei televisori e nella robotica per la casa.
Dispositivi smart e intelligenza artificiale, le differenze
I dispositivi smart svolgono il loro lavoro in modo più efficiente con un determinato programma, come serrature, orologi, attrezzi da cucina, o tramite connettività wireless raccolgono dati da un server, come nel caso di un televisore.
Invece i sistemi intelligenza artificiale eseguono funzionalità dopo avere confrontato l’oggetto del loro processo con un data base creato attraverso il machine learning o il deep learning, come avremo modo di verificare nell’esaminare alcuni esempi dell’impiego della intelligenza artificiale nei televisori e nella robotica per la cucina.
Le reti neurali, che simulano l’operatività del nostro cervello, sono il modello più avanzato per realizzare dispositivi per intelligenza artificiale, per fare fronte alla grande capacità di elaborazione e di memoria è quella delle reti neurali. Possono essere realizzati con logica di funzionamento analogica (quantum bit) o con logica binaria (neuromorfico) arrivando a simulare alcune centinaia di migliaia di neuroni e alcuni milioni di connessioni nella rete neurale, per realizzare una funzionalità completa del cervello (per confronto, il cervello umano è formato da alcune decine di miliardi di neuroni).
E un’importante tecnologia di complemento ai sistemi di intelligenza artificiale è l’Internet of Things (IoT) ovvero la rete delle apparecchiature e dei dispositivi, equipaggiati con un software che gli permette di scambiare dati con gli altri oggetti connessi e in particolare a un sistema opportuno di intelligenza artificiale a cui fornisce i dati da elaborare.
Una macchina può avere una coscienza?
Vi sono due correnti filosofiche per definire l’Intelligenza artificiale: debole (Weak AI) o ristretta, nella quale una macchina può essere programmata con delle regole ben definite; forte (Strong AI) o generale, secondo la quale una macchina intelligente è anche consapevole di come si comporta. Le tecnologie di intelligenza artificiale fino ad oggi realizzate appartengono alla prima categoria, mentre la seconda è ancora una materia fantascientifica ripresa nei romanzi e nei film. Leggete a tal proposito la pubblicazione ”Sarà possibile fare un computer consapevole?” del noto pioniere dell’informatica Federico Faggin, che potete trovare on-line.
Intelligenza artificiale nei televisori
Riportiamo ora alcuni esempi di come i costruttori utilizzano l’intelligenza artificiale per aggiungere alle capacità del televisore la capacità di analizzare immagini e suoni dalla prospettiva umana per migliorare l’esperienza di visione e di ascolto dei programmi.
Il ricorso ad algoritmi di intelligenza artificiale, come il machine learning, è destinato a diffondersi rapidamente nel mercato TV, con benefici sostanziali non solo per la visione dei programmi, ma anche per il settore del gaming con una nuova modalità di configurazione specifica per estrarre tutto il potenziale di nuove console e giochi.
Panasonic dà più vita a immagini e suoni
Panasonic introduce il nuovo processore HCX Pro AI (Artificial Intelligence) nel TV OLED JZ2000 da 55” e 65”, modello di punta del 2021. Il nuovo processore analizza e regola immagini e suoni sulla base di algoritmi di intelligenza artificiale perfezionati nel tempo, utilizzando milioni di campioni diversi. Per svolgere questa operazione in tempo reale, il processore HCX Pro AI analizza l’immagine ogni secondo e la confronta con una libreria di oltre 1 milione di contenuti. Ad esempio, se stiamo guardando una partita di calcio, la qualità dell’immagine viene regolata in modo che l’erba abbia “più vita e i giocatori abbiano un aspetto più realistico”. Anche il suono è adattato in modo che la sensazione sia come “dentro uno stadio di calcio”.
Il TV nella modalità Auto AI consente di ottenere automaticamente il meglio da tutto ciò che si guarda, dai film agli sport, ai giochi, senza nessun intervento da parte dell’utente, anche se rimane possibile modificare le impostazioni.
La maggiore potenza del processore HCX Pro AI consente anche di ridurre significativamente l’input lag nei giochi, ottenendo valori fra i più bassi del settore per un pannello OLED. “Con l’intelligenza artificiale riusciamo ad avvicinare la tecnologia ai nostri clienti e creare esperienze visive e uditive con il miglior comfort – ha affermato Yasushi Murayama, Head of Strategy per la business unit Image and Sound di Panasonic -. Vogliamo che i nostri televisori siano un punto di riferimento e che gli utenti possano godere automaticamente delle migliori impostazioni di immagine e audio”.
Sony: Intelligenza Cognitiva
Sony ha annunciato i nuovi modelli 2021, Bravia XR 8K LED, 4K OLED e 4K LED, dotati del processore Cognitive Processor XR che, per replicare le modalità di ascolto e visione del cervello umano, va oltre il normale impiego dell’intelligenza artificiale (intelligenza artificiale) e manda in pensione il precedente “X1 Ultimate” delle serie 2020. Mentre l’intelligenza artificiale convenzionale è in grado di rilevare e analizzare solo i singoli elementi dell’immagine, come colori, contrasto e dettagli, il nuovo Cognitive Processor XR divide lo schermo in numerose zone di cui rileva la posizione del “punto focale” ed esegue un’analisi incrociata dei diversi punti focali facendo emergere ogni dettaglio, proprio come fa il nostro cervello, in modo che tutti gli elementi vengono regolati in modo congiunto tra loro.
Alla base della nuova intelligenza cognitiva troviamo tecnologie che Sony ha sviluppato anche per altri settori, in particolare quello della fotografia. I miglioramenti alle immagini si basano sui Focal Points, punti focali su cui si concentra l’attenzione umana.
Come le fotocamere riconoscono figure e soggetti, così i TV riescono a mettere in evidenza le persone sullo schermo e con il Face Detection evidenziano ancora di più i volti, migliorando l’immagine laddove il nostro occhio va a guardare.
Il nuovo Cognitive Processor XR utilizza algoritmi di intelligenza artificiale con un database dedicato per migliorare l’upscaling 4K e 8K dei contenuti a minore risoluzione, ed è anche in grado di analizzare la posizione del suono nell’immagine, in modo da coordinare con precisione l’audio 3D surround con ciò che appare sullo schermo. In definitiva l’Intelligenza Cognitiva di Sony mette a fuoco come fanno i nostri occhi e localizza la posizione del suono per portare con precisione lo spettatore nel cuore dell’azione.
LG sfrutta il deep learning
Il processore intelligente di LG, α (Alpha) 9 Gen 4 AI, porta a nuovi livelli le prestazioni della ultima generazione 2021 di TV LG G1 con display OLED evo da 48” fino a 83”. Il processore sfrutta il Deep Learning per migliorare la qualità delle immagini e del suono. Mediante l’algoritmo AI Picture Pro riconosce gli oggetti sullo schermo, come volti e corpi, e distingue tra primo piano e sfondo, elaborando ciascun oggetto in modo indipendente per rendere le immagini più tridimensionali.
L’algoritmo di intelligenza artificiale è stato sviluppato dopo aver utilizzato milioni di dati estrapolati da contenuti reali raccolti in tutto il mondo. Basandosi su questi dati il processore analizza ogni singolo frame, riconosce i contenuti e apporta le necessarie modifiche in termini di luminosità, colore, dettaglio e nitidezza, tenendo conto anche della luminosità della stanza.
Il processore integra anche l’algoritmo AI Sound Pro che consente di miscelare un suono stereofonico (2.0 ch) per ottenere dal sistema di altoparlanti del TV l’effetto surround 5.1.2 virtuale, mentre l’Auto Volume Leveling garantisce un livello di volume costante quando si passa da un programma all’altro. Così come avviene per la luminosità, anche il suono viene adattato in base alle dimensioni della stanza e alla posizione in cui si trova il televisore. Utilizzando il microfono integrato nel telecomando il processore legge lo spazio in cui si trova il TV e regola le impostazioni audio in modo da poter cogliere tutte le sfumature sonore.
Samsung, accessibilità per ipoudenti e ipovedenti
Il motore della tecnologia QLED di Samsung è il Quantum Processor che impiega l’Intelligenza artificiale per ottenere dal TV un’esperienza immersiva, dove la luminosità dello schermo e il controllo dell’audio si ottimizzano automaticamente in tempo reale a seconda delle condizioni di visione e del contenuto della singola scena.
Grazie a una intelligente Machine Learning il TV analizza e migliora ogni scena, qualunque sia il contenuto mostrato, basandosi sui dati ricavati da milioni di contenuti. Inoltre ogni singola scena viene analizzata per identificare e riprodurre il tipo di suono. Il processo inizia dalla separazione e classificazione dei segnali audio in ingresso, le caratteristiche chiave vengono estratte e riprodotte per adeguarle al meglio della scena.
Samsung su tutti i modelli QLED e Neo QLED 2021 utilizza gli ultimi progressi nella tecnologia e nell’intelligenza artificiale (AI) per aiutare più persone a godersi comodamente la propria esperienza TV. Sono state aggiunte nuove funzionalità come lo spostamento dei sottotitoli, lo zoom della lingua dei segni e l’audio multiuscita per consentire a coloro che hanno problemi di udito o di vista di ottimizzare la visualizzazione in base alle proprie esigenze e preferenze. È prevista la funzione Guida vocale che fornisce una guida audio per le persone ipoudenti. Samsung continuerà a sviluppare nuove funzionalità basate sull’intelligenza artificiale per migliorare l’accessibilità dei televisori Samsung negli anni a venire.
Robot sempre più intelligenti per la domotica
In occasione del CES 2021 Samsung, da sempre pioniera dell’innovazione in ambito intelligenza artificiale e robotica, ha svelato numerosi nuovi robot per uso domestico con l’impiego dell’intelligenza artificiale.
Samsung JetBot 90 AI+
È in arrivo in Italia a partire da metà anno l’aspirapolvere più intelligente sul mercato, utilizza una tecnologia di riconoscimento degli oggetti basata sull’intelligenza artificiale per identificare e classificare gli ostacoli che incontra sul suo cammino e per scegliere il percorso migliore, garantendo una pulizia straordinaria dei pavimenti con il minimo sforzo. Un sensore LiDAR, simile a quello che viene installato nelle auto a guida autonoma, rileva la distanza dagli oggetti e dalle pareti, e traccia un percorso che permette al robot di muoversi in casa con movimenti precisi. Un sensore 3D riconosce inoltre la differenza fra gli oggetti come un giocattolo o la gamba di una sedia, rilevando anche oggetti piccoli che potrebbero essere sul pavimento e riconoscendo la planimetria della stanza per effettuare le manovre senza intoppi. Mentre pulisce, il digital inverter avanzato di JetBot 90 AI+ massimizza la forza aspirante da 30W del suo sistema Jet Cyclone, catturando sia la polvere presente nell’aria che lo sporco sul pavimento.
Quando la sessione di pulizia è terminata, JetBot 90 AI+ torna autonomamente alla sua Clean Station che raccoglie lo sporco domestico in un sacchetto che deve essere sostituito solo una volta ogni due o tre mesi, eliminando completamente la dispersione di polvere e impurità nell’aria al momento dello svuotamento. Collegandosi allo smartphone, attraverso l’app Samsung SmartThings, JetBot 90 AI+ permette di controllare il robot aspirapolvere a distanza, ovunque ci si trovi, per pianificare una pulizia o impostare le zone vietate sulla mappa della casa. Inoltre è dotato di telecamera, per collegarsi con smartphone da remoto e tenere d’occhio la propria casa ed eventuali animali domestici.
Samsung Bot Care
“Progettato per prendersi cura dei piccoli dettagli della vita”, come recitala descrizione di Samsung è la più recente innovazione nella crescente gamma di robot Samsung. Utilizza l’intelligenza artificiale per riconoscere e rispondere ai comportamenti delle persone, agendo come un vero e proprio assistente robot. Sarà capace di imparare orari, impegni e abitudini per inviare messaggi di remind e aiutare le persone nell’organizzazione della propria vita quotidiana e delle giornate più impegnative.
Samsung Bot Handy
Il robot maggiordomo, attualmente in fase di sviluppo, ha un braccio singolo e tre punti di articolazione che consentono una flessibilità sufficiente per afferrare, trasportare e posizionare oggetti delicati, come ad esempio dei piatti. Si basa su una tecnologia di intelligenza artificiale avanzata per riconoscere e afferrare oggetti di diverse misure, forme e pesi, agendo come una vera e propria estensione dell’utente e aiutandolo nelle faccende domestiche.
Ha telecamere che possono riconoscere gli oggetti e gestirli di conseguenza è in grado di riconoscere i materiali di cui sono fatti i vari oggetti, applicando quindi la giusta pressione nell’afferrare e muovere gli oggetti che si trovano in casa, aiutando a sistemare stanze in disordine o a sparecchiare dopo un pasto. Può anche versare un bicchiere di vino e portartelo dopo una dura giornata di lavoro.
Deep learning negli elettrodomestici
LG Electronics ha introdotto la tecnologia di “deep learning” per migliorare le funzionalità dei suoi elettrodomestici di punta in modo che possano comprendere meglio le abitudini dei consumatori tramite la raccolta e lo studio dei singoli stili di vita nel corso del tempo.
Lavatrice Smart è in grado di riconoscere l’ambiente locale e le attività quotidiane dei suoi utilizzatori, fornisce prestazioni ottimali di lavaggio: ad esempio, nelle zone con acqua dura (con eccessiva presenza di carbonato di calcio) la lavatrice smart di LG regola la temperatura e la quantità dell’acqua utilizzata per contrastare effetti dannosi sui capi da lavare.
Frigorifero Smart analizza i modelli alimentari della famiglia di modo da preparare quantità adeguate di ghiaccio il giorno, quando le bevande fredde vanno per la maggiore, mentre , in estate, avvia il sistema di sterilizzazione per prolungare la vita degli alimenti quando il frigorifero rileva che le condizioni di temperatura e umidità possono contribuire al deterioramento del cibo.
Condizionatore d’aria smart che, grazie all’analisi dei modelli di comportamento quotidiani dei proprietari, è in grado di valutare le temperature più confortevoli.
