BIOROBOTICA

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CONVEGNI INTERNAZIONALI, COMPRENDERE IL MONDO ANIMALE PER SVILUPPARE I SISTEMI ROBOTICI DEL FUTURO. INNOVAZIONE E SOSTENIBILITÀ PER AFFRONTARE LE SFIDE FONDAMENTALI DELLA ROBOTICA

Capire l’intelligenza animale per sviluppare sistemi robotici bioispirati in grado di agire all’interno della società, garantendo innovazione, sostenibilità, rispetto dell’ambiente e progresso scientifico. Il “Workshop on animal–robot interaction” si terrà all’interno dell’IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), una delle più grandi e importanti conferenze di ricerca sulla robotica al mondo. IROS propone un forum internazionale per esplorare la frontiera della scienza e della tecnologia in robot e macchine intelligenti in grado di apportare una sostanziale innovazione alla società. Gli organizzatori del workshop sono Cesare Stefanini, Professore dell’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa e responsabile scientifico del Creative Engineering Design Area, e Donato Romano, ricercatore dell’Istituto di BioRobotica.

N.B.: IROS 2020 non si terrà di persona. La sicurezza e il benessere dei partecipanti è prioritario. Con la continua diffusione del COVID-19 nello Stato del Nevada, in particolare a Las Vegas, insieme al divieto di raduni pubblici, rende impossibile tenere l'evento di persona come originariamente pianificato. Invece, IROS On-Demand sarà la piattaforma per accedere facilmente ai contenuti IROS ovunque, in qualsiasi momento e con qualsiasi dispositivo. IROS On-Demand verrà rilasciato il 25 ottobre 2020 e i contenuti saranno disponibili per un mese. La registrazione a IROS 2020 sarà gratuita ed estesa ad autori e non autori.
Usa questo link per registrarti e assicurarti l'accesso al Workshop on Animal-Robot Interaction all’interno di IROS 2020 On-Demand: https://www.iros2020.org/ondemand/signup
Per la sessione Q&A interattiva usa il link sotto per collegarti alla tavola rotonda moderata dal prof. Cesare Stefanini e il Dott. Donato Romano il 26 ottobre 2020 dalle 15:00 alle 16:00 (CET): https://us02web.zoom.us/j/5830386775?pwd=QXl6a2VHQVFaUmVQeDlJbzV4RGVoZz09

 


ABSTRACT

I sistemi interattivi animali-robot rappresentano un campo di ricerca unico ed affascinante tra i contesti della biorobotica e della bionica, offrendo nuove opportunità a numerosi scopi scientifici e tecnologici, tra cui lo studio delle funzioni e strutture biologiche, come anche lo sviluppo di algoritmi ed artefatti bioispirati. In questi sistemi dinamici bioibridi, gli agenti artificiali non sono più semplici manichini ma sono accettati come agenti naturali (conspecifici o eterospecifici) dagli animali. I robot possono percepire, comunicare e interagire/adattarsi agli animali, attivando in questi ultimi risposte neuro-comportamentali selezionate, modulando il loro comportamento in base a quello della controparte biologica.

I tratti cognitivi, che includono la percezione, apprendimento, memoria e decisione, giocano un ruolo importante nell’adattamento biologico e conservazione delle specie animali. I robot possono rappresentare alleati all’avanguardia nello studio degli adattamenti comportamentali, perché completamente controllabili, e con possibilità di gestire la loro posizione nell’ambiente, permettendo un interazione etorobotica altamente standardizzata e riproducibile durante gli esperimenti. Questo campo scientifico fornisce un cambiamento di paradigma per lo studio del comportamento animale, potenzialmente applicabile  nel controllo delle popolazioni animali in agricoltura, nel miglioramento delle condizioni di allevamento, e nel preservare la fauna selvatica.
La comprensione dell’intelligenza negli animali attraverso interazioni con agenti artificiali è basata su diversi contesti di ricerca “caldi”, come il controllo biomimetico, soft robotics, learning, e molti altri. Gli animali sono eccezionali organismi modello da usare per lo sviluppo di nuove strategie nei campi prima elencati. Le abilità interindividuali degli animali nell’apprendere può essere usato per indirizzare sfide fondamentali per la robotica, specialmente quando i robot si trovano ad interagire con fattori ambientali biotici o abiotici, tra cui le interazioni con gli umani.
Uno degli obiettivi di questo campo scientifico è quello  di migliorare il benessere degli animali e la sostenibilità ambientale, mitigando gli effetti delle attività umane sugli ecosistemi. Inoltre, questi sistemi bioibridi possono agire come reti distribuite di sensori e attuatori in cui animali e robot forniscono il meglio dei due mondi, creando avanzati sistemi bio-artificiali multiagente dotati di nuove capacità cognitive e fisiche bioibride. I sistemi ibridi animali-robot porteranno pertanto a nuove abilità per gli attuali sistemi robotici bioispirati. Oltre a fornire nuova conoscenza scientifica, le interazioni animali-robot potrebbero avere anche un importante influenza socio-economica per gli esseri umani ed un ruolo cruciale per preservare l’ambientale.
Gli Organizzatori considerano questo attivo campo scientifico e tecnologico come il futuro della robotica e della bionica, in quanto unisce il meglio del mondo della biologia e di quello dell’ingegneria, ed include molteplici discipline tra cui l’etologia, le neuroscienze, l’ecologia, la robotica, l’intelligenza artificiale, e l’ingegneria dei bio-sistemi. Sebbene l’enorme potenziale scientifico e tecnologico, le possibilità di questi sistemi bioibridi sono ancora poco esplorate. Data la reputazione di importanza mondiale di IROS nel campo della robotica, IROS fungerà da vettore chiave nel contribuire alla diffusione e conoscenza di questo nuovo e promettente campo scientifico, fornendo un valore aggiunto chiave ad esso.
Questo workshop rappresenterà un punto di riferimento significativo per l’introduzione delle potenzialità di questo campo all’intera comunità robotica, contribuendo ad innescare gli sviluppi futuri. Complessivamente, questo workshop mira a fornire un largo range di metodologie e risultati basati su un nuovo approccio bionico altamente multidisciplinare ed a descrivere una ben delineata visione di linee di ricerca strategiche future in questo campo.


ORGANIZZATORI

Prof. Cesare Stefanini - Istituto di BioRobotica, Scuola Superiore Sant'Anna
Phone: 050 883412
E-mail: cesare.stefanini@santannapisa.it

Dr. Donato RomanoIstituto di BioRobotica, Scuola Superiore Sant'Anna
Phone: 050 883411
E-mail: donato.romano@santannapisa.it


ARGOMENTI DI INTERESSE

  • Animal-robot interaction
  • A.I.
  • Ethorobotics
  • Biomimetics
  • Bioinspired robotics
  • Bio-hybrid intelligent system
  • Bio-hybrid and cyber-organisms
  • Mixed societies
  • Neuroethology
  • InterAction Technology
  • Communication strategies
  • Soft robotics
  • Swarm robotics
  • Zoology

Intended audience

Il pubblico a cui è indirizzato questo workshop comprende principalmente ricercatori con diversi background scientifici, rappresentanti R&D da settori come agritech e industria high-tech, responsabili delle politiche di ricerca. L’obbiettivo di tale workshop è quello di introdurre e promuovere il campo delle interazioni animali-robot ad un pubblico ampio e multidisciplinare, con particolare riguardo alla comunità robotica. Questo workshop faciliterà la comunicazione e lo scambio di informazioni tra robotici e biologi che vogliono apprendere approcci innovativi per sviluppare interazioni animali-robot per studiare e controllare con successo i sistemi naturali-artificiali, sfruttando il contributo sinergico derivante da molteplici campi scientifici e tecnologici. Il “workshop on Animal-Robot Interaction” rappresenta anche un tentativo per aiutare i biologici, ed in particolare gli zoologi a muoversi dai metodi usati nell’etologia tradizionale, verso approcci altamente all’avanguardia offerti dai sistemi robotici, con lo scopo di migliorare l’affidabilità e riproducibilità dei loro studi in un'ottica Open Science.


Invited Speakers

  • Prof. Maurizio Porfiri, Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Department of Biomedical Engineering, New York University, Brooklyn, NY, USA.
  • Prof. Auke Ijspeert, the Biorobotics Laboratory, Institute of Bioengineering, EPFL, Lausanne, Switzerland.
  • Prof. Tim Landgraf, Dahlem Center of Machine Learning and Robotics, Institute for Informatics, Freie Universität Berlin, Berlin, Germany.
  • Prof. Heiko Hamann, Institute of Computer Engineering, University of Lübeck, Lübeck, Germany.
  • Prof. Thomas Schmickl, Artificial Life Laboratory, Department for Zoology at the University of Graz, Austria.
  • Prof. Gerhard von der Emde, Institute of Zoology Neuroethology - Sensory Ecology Poppelsdorfer Schloss Meckenheimer Allee 169 53115 Bonn Germany.
  • Prof. John Long, Cognitive Science Department, Vassar College, New York, USA.
  • Dr. Giovanni Polverino, Centre for Evolutionary Biology, The University of Western Australia, Perth, Australia.
  • Dr. David Bierbach, Department of Biology and Ecology of Fishes, Leibniz-Institute of Freshwater Ecology and Inland Fisheries, Berlin, Germany.
  • Dr. Eric Aaron, Department of Computer Science, Colby College, Waterville, Maine, USA.
  • Dr. Alexander Brown, Department of Mechanical Engineering, Lafayette College, Easton, USA.
  • Dr. Lei Liu, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai, China.
  • Dr. Stefanie Gierszewski, Institute of Biology, Department of Chemistry – Biology, Faculty of Science and Technology, University of Siegen, Germany

Endorsement

Il “Workshop on animal–robot interaction” è supportato da: 

  • IEEE/RAS Technical Committee (TC) on Bio Robotics; 
  • IEEE/RAS Technical Committee for Cyborg & Bionic Systems; 
  • IEEE/MBS Technical Committee (TC) on BioRobotics; 
  • Biological Cybernetics, Springer

Sponsorship

Il “Workshop on animal–robot interaction” è sponsorizzato da:

  • HUBILIFE LLC, spin-off della Scuola Superiore Sant'Anna