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Swarm technology: la nuova frontiera della robotica di massa

25 Mar 2020 - Matteo Didioni - Matteo Didioni

Nel regno animale, non è raro osservare uno stormo di uccelli, un banco di pesci o uno sciame di api muoversi in maniera coordinata e armonica. Così come non è raro, di conseguenza, chiedersi se questi animali, nell’eseguire tale azione, non stiano in realtà pensando e agendo come un unico, grande organismo.

Nel campo della robotica, la “tecnologia di sciame” o swarm technology ha come obiettivo quello di imitare artificialmente queste capacità collaborative, affinché un determinato numero di unità senza pilota (droni) possa replicarle nello svolgimento di compiti specifici, o persino sul campo di battaglia.

Intelligenza e collaborazione
In biologia, questo comportamento viene chiamato swarm intelligence (intelligenza di sciame) e si concretizza nella capacità di alcune specie animali di formare una hive mind (mente d’alveare, ovvero un sistema interconnesso di menti), la quale ha come fine ultimo ideale la sopravvivenza di tutti gli organismi che la compongono. Tra le caratteristiche principali dell’intelligenza di sciame non rientra solo la coordinazione motoria di massa, ma anche la condivisione di esperienze individuali e l’autorigenerazione, ossia la capacità di mantenere lo sciame funzionante se danneggiato. Ad esempio, quando uno o più elementi vengono feriti o uccisi, quelli restanti se ne dividono i compiti così da minimizzare le perdite.

Quando gli elementi di un ipotetico sciame vengono sostituiti da robot e l’intelligenza organica viene rimpiazzata da una artificiale, la sopravvivenza cessa di essere un fine primario e gli elementi dello sciame perdono ogni tipo di autonomia decisionale. In questo caso, più che d’intelligenza, si parla di collaborazione, cioè la capacità di ogni unità di coordinare le proprie azioni con le altre, al fine di svolgere uno o più compiti assegnati loro da un’autorità del tutto esterna: l’operatore dei droni (dove invece uno sciame organico vede la totale assenza di un singolo decisore).

Polivalenza tattica
Le applicazioni militari di questa tecnologia sono molteplici e diversi enti governativi si sono accorti già da tempo del suo potenziale. La Marina degli Stati Uniti, in particolare, ha investito ingenti risorse nella messa a punto del LOCUST (Low-Cost UAV Swarming Technology), un sistema d’arma in grado di proiettare rapidamente nel cielo una quantità variabile (massimo 31) di velivoli senza pilota (UAV). Una volta lanciati, questi droni sono in grado di volare unidirezionalmente -oppure separati a seconda delle necessità operative- evitando collisioni: proprio come uno sciame. Sulla stessa linea, la DARPA ha deciso di lanciare il programma OFFSET (tattiche offensive di sciame) per rendere le swarm technologies quello che la scienza militare chiama un “moltiplicatore di forza”, anche da un punto di vista dottrinale.

Operativamente parlando, uno sciame di droni potrebbe facilmente essere impiegato per compiti di sabotaggio (come il disturbo delle comunicazioni nemiche), supporto (come ricognitore o diversivo per attirare il fuoco nemico) o addirittura attacco diretto (nel caso si intendesse usare i droni come vere e proprie bombe), senza trascurare eventuali operazioni di ricerca e soccorso nei medesimi teatri.

In aggiunta, questa tecnologia potrebbe diventare ancora più efficace se abbinata a sistemi di controllo altrettanto avanzati come le interfacce neurali, che consentirebbero una manovrabilità altamente reattiva e pressoché perfetta degli sciami di droni. Una possibilità che, in uno scenario bellico dove il ruolo delle macchine diviene sempre più centrale, non può e non deve essere sottovalutata.

Fuori dai conflitti
Malgrado la notevole attitudine alla guerra che la specie umana sembra manifestare in questi ultimi tempi -in particolare, mettendo a punto sistemi d’arma sempre più sofisticati e investendo quantità sempre maggiori di denaro nell’industria bellica- come molte altre innovazioni recenti, la tecnologia di sciame non è esente dalla regola del dual-use. Pertanto, essa può esprimere con efficienza il suo potenziale intrinseco anche attraverso numerose applicazioni pacifiche.

Nel settore primario, ad esempio, gli sciami di droni potrebbero avere un ruolo chiave nell’agricoltura di precisione, riducendo le emissioni e l’impatto ambientale dovuto all’utilizzo di mezzi agricoli pesanti. Parallelamente, essi potrebbero consentire alle aziende manifatturiere specializzate di adottare economie di scala, riducendo i costi di produzione ed incentivando, di conseguenza, le imprese agricole del settore ad acquistare i loro prodotti abbassandone il costo unitario: si avvierebbe così un circolo virtuoso votato alla sostenibilità.

Allo stesso modo, gli sciami sintetici -una volta miniaturizzate delle unità idonee allo scopo- potrebbero rimpiazzare quelli organici qualora dovessero verificarsi gravi carenze di impollinazione, ovviando ad un’ipotetica (ma nemmeno troppo) sparizione di massa di insetti essenziali come le api.

Sulla base di questi limitati elementi, è possibile affermare che la tecnologia di sciame costituisce un avanzamento scientifico piuttosto singolare ed estremamente versatile, per il quale tutti i principali attori globali -Stati Uniti in primis- hanno già dimostrato di avere un occhio di riguardo. Tuttavia, solo un’attenta osservazione degli sviluppi geopolitici ed economici dei prossimi anni potrà dirci quale uso (pacifico o bellico) questa tecnologia sarà realmente chiamata a servire.

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