Accendere una lampadina con il pensiero? Con un progetto Made in Parma è possibile

1913502_10154124144310262_2283894643515020465_oAccendere la Tv con la forza del pensiero? In un futuro non troppo lontano potrebbe essere possibile. Di sicuro la ricerca in questo campo sta facendo passi da gigante, tanto che, appunto con la sola forza della mente, già ora è possibile fare accendere una lampadina, oppure fare muovere una piccola auto radiocomandata. Non parliamo di parapsicologia o telecinesi, ma di elettronica, ossia del progetto Arale. L’apparecchio che trasforma la fantasia in realtà è stato messo in piedi da un paio di tecnici informatici parmensi, per la precisione di Langhirano, che hanno deciso di strabiliare tutti facendo nascere uno strumento degno di Minority Report, o di Matrix, se preferite. “Allacciati la cintura, Alice, che da adesso di meraviglie ne vedrai un bel po’”. Lo dice Cypher a Neo in Matrix, ma vale anche per noi. Per rendersene conto, basta leggere questa intervista a Mirco Ferrari, ideatore con il collega Manuele Mandolini del progetto Arale. A spiegarci come si accende una lampadina semplicemente “pensando” di farlo, e a dirci che le sorprese non sono finite, ci pensa lui, novello Morpheus e guida in questo viaggio sorprendente.

 

Mirco Ferrari, sembra che tu abbia deciso di rendere reali i telefilm di fantascienza della nostra infanzia. Ma come è nato il progetto Arale?

 

Dietro al progetto Arale c’è la curiosità e la passione che ogni giorno, all’interno degli MF Labs, mettiamo nel nostro lavoro e che ci spinge a percorrere strade nuove e ad approfondire tecnologie ancora acerbe per capirne e valutarne possibili applicazioni. Un giorno il mio collega Manuele si è presentato in ufficio con il Mindwave, una cuffietta-elettroencefalografo prodotta da un’azienda californiana ed acquistabile su internet per una cifra assolutamente modica. Insieme abbiamo deciso di effettuare qualche test per valutare la possibilità di controllare dispositivi del mondo reale attraverso le onde emesse dal nostro cervello. L’idea ci ha subito entusiasmato e così abbiamo saturato il poco tempo libero a disposizione nel tentativo di accendere e spegnere una luce con la sola “forza del pensiero”.

 

Per ora cosa riuscite a fare? Accendere lampadine… altre applicazioni possibili da subito?

 

Al momento le cose che riusciamo a fare sono 3: accendere una lampadina, muovere un rover di lego (solo in avanti) e tramite l’intercettazione del battito oculare avviare e interrompere una sequenza musicale generata tramite un microprocessore ed un cicalino. Nei nostri prototipi abbiamo fatto utilizzo del Lego Mindstorm e di Arduino, la scheda elettronica open source. Al momento stiamo lavorando per interfacciare il nostro sistema con la mano robotica progettata e costruita all’interno del Fablab Parma in modo da ottenerne un controllo tramite stato mentale. In realtà se al posto della lampadina metti una qualsiasi periferica che può accendersi e spegnersi hai già un numero elevato di possibili applicazioni e il limite, a quel punto, è solo la fantasia.

E come è nato il nome? Perché quello di una ragazza robot?

 

Inizialmente non abbiamo pensato di dare un nome a questo progetto. L’esigenza di battezzare la nostra idea è venuta con il tempo, quando diverse realtà, tra cui lo spazio ON/OFF a Parma e il Museo della Scienza Leonardo Da Vinci a Milano, ci hanno invitato a presentare e condividere con il pubblico i risultati delle nostre sperimentazioni e ricerche. A quel punto abbiamo capito che un nome corto e semplice da ricordare ci avrebbe aiutato in tutta la parte di promozione e comunicazione degli eventi. Arale è una ragazza robot che evoca, almeno in noi, simpatia e che porta con sè quel germe di pazzia e follia che contraddistingue le migliori invenzioni. Sin dalla nostra adolescenza il costruirsi un robot domestico era sinonimo di futuro e di innovazione. Mettendo insieme tutti questi elementi il nome Arale ha vinto all’unanimità ed è diventato l’identificativo ufficiale del nostro progetto.

 

Quanto tempo avete impiegato per sviluppare queste funzioni? E quali sono i progetti futuri?

 

Il primissimo prototipo di Arale è stato realizzato in circa 2/3 settimane e consentiva di controllare il movimento del rover e l’accensione/spegnimento di un led. Lo abbiamo presentato lo scorso settembre in occasione del Festival del Prosciutto a Langhirano riscontrando sin da subito molto interesse e stupore nel pubblico. Questo ci ha spronato ed invogliato a proseguire le nostre ricerche migliorando le funzionalità e l’usabilità del nostro software di controllo.

Puoi spiegarci meglio come funziona?

 

Di base non c’è niente di nuovo. Usiamo un elettroencefalografo molto semplice per rilevare il debole e rumoroso segnale elettromagnetico emesso dal cervello, lo filtriamo e tramite una post-elaborazione isoliamo i ritmi base, cioè le onde alfa, beta, gamma, delta e tetha. A questo punto abbiamo un’informazione gestibile dal computer e tramite un semplice software scritto da noi utilizziamo i dati raccolti per attivare un dispositivo esterno in modi diversi: quando un certo parametro supera una soglia accendiamo una lampadina oppure facciamo partire un rover e ne impostiamo la velocità in maniera proporzionale al valore di quel parametro (ad esempio l’attenzione o la concentrazione). Altro discorso per la rilevazione del battito degli occhi che abbiamo usato per far partire e fermare un motivetto musicale, il quale  sfrutta la variazione del tracciato cerebrale in relazione al battito oculare.

 

Quali onde cerebrali riuscite a “captare”?

 

Come detto sopra riusciamo a captare i ritmi principali. In particolare la rilevazione delle alfa e delle beta è divisa in due classi distinte. Ovviamente non si ha la precisione di uno strumento professionale, ma una buona elaborazione a valle scalata sull’effettiva necessità può dare buoni risultati anche con un dispositivo low cost come quello che abbiamo adottato.

 

Quali sono le funzioni del cervello “sfruttabili”?

 

Innanzitutto quante sono: tante!
Per quel che riguarda ARALE, per ora abbiamo estratto una sorta di livello di attenzione basato su di un’equalizzazione di alcune frequenze fondamentali, valutato l’intensità delle onde alfa (secondo noi le più interessanti) e rilevato il battito degli occhi. Da poco inoltre abbiamo iniziato a progettare una soluzione in grado, con pochi mezzi economici, di mappare direttamente le intenzioni piuttosto che le singole onde cerebrali, di cui solitamente abbiamo una coscienza minore. Con questo intendo il riuscire a capire quando una persona pensa qualcosa di preciso come aprire e chiudere la mano. Se riusciremo ad isolare le “intenzioni” con un buon livello di affidabilità si apriranno tantissimi nuovi scenari ed evoluzioni che renderanno questa tecnologia applicabile al mondo reale in tantissime situazioni quotidiane.

 

Quali applicazioni “reali” potrebbe avere questa tecnologia?

 

Quelle che sicuramente ci interessano di più riguardano le tecnologie assistive a 360 gradi, quindi non solo quelle rivolte all’aumento dell’indipendenza dei portatori di handicap, ma anche quelle pensate per migliorare la sicurezza in ambiti solitamente vissuti da normodotati. Esistono poi tantissime altre possibili applicazioni che vanno dalla domotica al gaming. Nel primo caso si potrebbe pensare ad una soluzione di controllo della “casa intelligente” tramite stato mentale. Per quanto riguarda invece il mondo del gaming siamo di fronte ad una nuova modalità di interazione uomo-macchina in grado di rendere l’esperienza di gioco sempre più immersiva e realistica.

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