Dal cognitivismo alla robotica: la teoria della mente nell’interazione uomo-robot in una prospettiva evoluzionistica e in relazione alla teoria della complessità

La robotica di servizio e la robotica di assistenza (Engelberger,1989) includono un ampio spettro di settori applicativi, come ad esempio assistenti d’ufficio (Asoh et al., 1997; Green et al., 1997), ausili per la mobilità autonoma (Matari´, 2007), e robot didattici (Tartaro, Cassell, 2006). Questa vasta area integra la ricerca di base HRI con i domini del mondo reale, ovvero in chi ha richiesto qualche servizio o funzione di assistenza. Lo studio dei robot sociali (o robot socialmente interattivi: SAR) si concentra sulla interazione sociale (Fong et al., 2003), e quindi è un sottoinsieme proprio di problemi studiati sotto l’HRI.

I SAR sono una forma emergente di tecnologia assistita che comprende tutti i sistemi robotici in grado di fornire assistenza all'utente attraverso l'interazione sociale (Feil-Seifer e Mataric, 2005 ; Broekens et al., 2009 ; Flandorfer, 2012).
La ricerca sulla robotica di assistenza comprende i robot riabilitativi (Burgar et al., 2002; Dubowsky wt al. 2000; Harwin et al., 1988; Kahn 2001; Mahoney, 2003), robot su sedia a rotelle e altri aiutanti di mobilità (Aigner, 1999; Glover et al., 2003; Simpson, Levine, 1997; Yanco, 2002, robot da compagnia (Baltus, 2000, Plaisant, 2000, Wada et al., 2002), bracci manipolatori per disabili fisici (Giminez et al., 2003; Graf, 2002; Kawamura et al., 1995), e robot educativi (Kanda et al., 2003). Questi robot sono destinati ad essere utilizzati in una vasta gamma di ambienti tra cui scuole, ospedali e case.

Il robot socialmente interattivo scaturisce da un corpo grande e crescente di domini adeguati per l'assistenza robot che coinvolge l’aspetto sociale anziché l’interazione fisica (Lord et al., 2001; Taub et al., 2006; Wolf et al., 2005).
Nella letteratura sono state utilizzate diverse definizioni di robot sociali o di concetti correlati, compresi quelli che seguono:

1) Robot socialmente evocativi. I Robot che si basano sulla tendenza umana all’antropomorfismo “capitalizzano” sui sentimenti evocati, soprattutto quando gli esseri umani vengono coinvolti dalla loro “creazione” (Breazeal 2002, 2003 ).
2) Robot Socialmente situati. I Robot che sono circondati da un ambiente sociale che percepiscono e reagiscono. I robot socialmente situati sono in grado di distinguere tra altri agenti sociali e vari oggetti dell'ambiente (Fong et al., 2003 ).
3) Robot socievoli. I Robot che interagiscono proattivamente con gli esseri umani al fine di soddisfare scopi sociali “interni” (drive, emozioni, ecc.). Questi robot richiedono modelli profondi di cognizione sociale (Breazeal, 2002, 2003).
4) Robot socialmente intelligenti. Sono i robot che mostrano aspetti dell'intelligenza sociale in “stile” umano, basati su possibili modelli profondi di cognizione umana e competenza sociale (Dautenhahn, 1998 ).

Fong e collaboratori (2003) propongono il termine robot socialmente interattivo:
«Robot per cui l'interazione sociale svolge un ruolo chiave nell’ HRI peer-to-peer, diverso da altri robot che coinvolgono HRI "convenzionali", come quelli utilizzati in scenari di telecomunicazione.»

I robot socialmente interattivi presentano le seguenti caratteristiche: esprimono e/o percepiscono le emozioni; comunicano con un dialogo di alto livello; apprendono modelli o riconoscono altri agenti; stabiliscono e/o mantengono relazioni sociali; utilizzano segnali naturali (lo sguardo, i gesti, ecc.); mostrano un carattere distintivo e possono imparare e/o sviluppare competenze sociali.
La nozione di robot sociale e il grado associato di intelligenza sociale robotica è diverso e dipende dalla particolare enfasi della ricerca (Dautenhahn, 2007).

In robotica di riabilitazione, osservando i progressi dell'utente, i robot forniscono incoraggiamento personalizzato e orientamento. Altri progetti di riabilitazione hanno esplorato utilizzando un robot come mezzo per motivare la riabilitazione attraverso la reciproca narrazione (Lathan et al., 2001; Plaisant 2000). Una varietà di sistemi di robotica di assistenza sono stati studiati per l'utilizzo da parte degli anziani. Tali robot sono destinati ad essere utilizzati in casa, in strutture di residenza assistita, in ambienti ospedalieri. Essi lavorano per automatizzare alcune attività fisiche che una persona anziana potrebbe non essere in grado di fare, tra cui l'alimentazione (Kawamura, 1995), lavarsi i denti (Topping, Smith, 1999), entrare e uscire dal letto, salire e scendere di una sedia a rotelle, e la regolazione di un letto per un massimo comfort (Jung et al., 2005).

In alcuni casi, i robot vengono immaginati come parte di un sistema ubiquitous computing (Jung et al., 2005), che combina telecamere e altri sensori nell'ambiente e apparecchi controllati da computer (quali interruttori, porte e TV) (Baltus et al., 2005). In altri, i SAR devono promuovere l'esercizio fisico e cognitivo (Tapus et al., 2008).

In altri casi sono stati usati come robot da compagnia nelle aree pubbliche di case di cura, volti ad aumentare la socializzazione residente. Un esempio è l’“abbracciabilità”, un robot dotato di diversi sensori per rilevare diversi tipi di tocco (Stone, DeCarlo, 2003); Huggabl, ad esempio, è un finto robot munito di diversi sensori per rilevare di differenti tipi di contatto (Dan Stiehl et al., 2006) o Nursebot, un robot utilizzato per guidare gli utenti intorno ad una casa di cura (Montemerlo et al., 2002). Paro (Wada, 2002; Wada et al., 2005) è un robot che si comporta in risposta al tatto e il suono.

Il suo obiettivo è quello di fornire i benefici del pet therapy assistita, che possono avere un effetto sulla qualità della vita dei residenti (Edwards, Beck, 2002) in case di cura, che non possono sostenere gli animali domestici.
Gli studi iniziali hanno mostrato livelli di stress abbassati nei residenti che interagiscono con questo robot, così come un aumento globale della quantità di socializzazione tra i residenti nelle aree comuni della stessa struttura (Feil-Seifer, Matarić, 2009).