A colloquio con l'"Einstein digitale"

Mentre il presidente dell'ETH Joel Mesot sprofonda nella poltrona dell'aula magna del Politecnico, un ospite inatteso siede di fronte a lui. I suoi baffi e i suoi capelli arruffati ne fanno una delle personalità più famose del XX secolo. Ma non l'avete mai visto come alla cerimonia del Premio Rössler di quest'anno: come un personaggio digitale che fa domande, gesticola e dichiara senza mezzi termini a Mesot che non potrebbe immaginare un lavoro peggiore di quello di presidente. Stiamo parlando di Albert Einstein.

Il 1921 è l'anno in cui Albert Einstein ricevette il Premio Nobel "per i suoi servizi alla fisica teorica, in particolare per la scoperta della legge dell'effetto fotoelettrico". In occasione del centenario del suo Premio Nobel, è nata l'idea di dare nuova vita al più famoso ex allievo dell'ETH in forma digitale.

I ricercatori guidati dal professore di informatica Markus Gross, insieme all'ETH spin-off Animatico (pagina esternahttps://animati.co/), ha sviluppato una piattaforma interattiva per conto del Presidente dell'ETH Joël Mesot, in cui Einstein racconta la storia dei suoi anni a Zurigo come un "gemello digitale". La piattaforma è un nuovo tassello della strategia della scuola universitaria volta a rafforzare il dialogo con la società e, soprattutto, ad avvicinare la scienza alle giovani generazioni Chi è affascinato da Einstein. La piattaforma è visibile in diverse sedi dell'ETH (cfr. riquadro 1) ed è stata progettata in modo tale da poter essere utilizzata anche nelle sedi dell'ETH in Svizzera e all'estero.

Arte e alta tecnologia insieme

Il gemello digitale è comunicativo come lo era il suo originale. "Un personaggio digitale come Einstein, che può vedere, ascoltare e interagire con la sua controparte, è guidato da un complesso sistema algoritmico", spiega Christian Schüller, uno dei tre fondatori di Animatico. La visualizzazione dinamica della figura e l'elaborazione del parlato sono tecnologie chiave. Per la modellazione artistica in 3D, è stato scelto deliberatamente un Einstein più giovane, in linea con il periodo trascorso a Zurigo.

Lo schermo e la comoda poltrona come parti visibili della piattaforma sono ricchi di tecnologia: una piccola telecamera scansiona i movimenti e le reazioni in modo che Einstein possa riconoscere i potenziali interlocutori e porre loro delle domande. Non appena l'interlocutore inizia a parlare, i microfoni filtrano la sua voce dal rumore ambientale. Il parlato viene poi convertito in testo e analizzato da un software di elaborazione vocale. Con l'aiuto dell'apprendimento automatico, questo software riconosce l'intenzione di ciò che viene detto, dopodiché un algoritmo di dialogo calcola la risposta più appropriata, nonché le espressioni facciali e i gesti da un universo predefinito di tutte le reazioni possibili.

Reazioni intuitive come punto di forza

Le risposte fanno parte di un albero di dialogo definito che abbraccia vari argomenti come le famose teorie di Einstein, il suo periodo da studente e le sue amicizie personali. I dialoghi sono stati scritti dall'artista e comico svizzero Karpi (pagina esternahttp://karpi.squarespace.com/), che ha anche prestato la sua voce all'Einstein digitale. È stata utilizzata una tecnica di registrazione speciale per ottenere una sincronizzazione ottimale tra voce, espressioni facciali e gesti. Un algoritmo garantisce un certo grado di casualità nelle risposte, in modo che il dialogo possa prendere sempre nuove pieghe.

Se l'"Einstein digitale" nota che l'interlocutore si gira dall'altra parte, ad esempio, chiede immediatamente se è distratto o annoiato. Se non capisce qualcosa, si scusa e chiede all'interlocutore di ripetere la domanda. "Queste reazioni intuitive distinguono i personaggi digitali come Einstein dai tradizionali assistenti a domanda e risposta come Siri o Alexa", spiega Schüller.

Einstein ha ancora molto da imparare

Tuttavia, la possibilità di tenere una conversazione completamente libera è ancora un sogno del futuro. È soprattutto Einstein a condurre la conversazione, a porre domande e a suggerire argomenti che l'utente può approfondire con le sue risposte. Secondo Schüller, una sfida particolare è rappresentata dal fatto che i dati audio e immagine devono essere elaborati in tempo reale per consentire conversazioni e interazioni fluide. Tempi di attesa e ritardi eccessivi verrebbero immediatamente percepiti come disgreganti e innaturali.

Attualmente, tutte le possibili risposte e reazioni di Einstein devono essere definite in anticipo dagli sviluppatori. Sebbene questo permetta di controllare i contenuti secondo filoni narrativi predefiniti, limita anche il flusso del dialogo. "In futuro saranno certamente possibili conversazioni più aperte", afferma l'ETH Gross. "Ma perché ciò accada, i personaggi digitali come Einstein devono avere accesso a una base di conoscenze e diventare autodidatti. Hanno anche bisogno di una memoria di lavoro e di emozioni. Tuttavia, le applicazioni di apprendimento automatico e di elaborazione del linguaggio necessarie a questo scopo non sono ancora abbastanza mature al momento".

Gli avatar digitali come campo di ricerca

I progressi nel campo dell'intelligenza artificiale e della grafica computerizzata hanno favorito lo sviluppo di avatar e chatbot in tutto il mondo. Personaggi digitali come Einstein offrono l'opportunità di rendere l'interazione tra esseri umani e macchine più intuitiva e anche più accessibile per le persone meno esperte di tecnologia o con disabilità. Le aree di applicazione possibili sono molteplici. Le figure animate possono essere utilizzate, ad esempio, per l'acquisto di biglietti, per il check-in in hotel, per la consulenza sui prodotti, ma anche come allenatori virtuali nel settore sanitario.

Il "Digital Einstein" si trova presso il Campus Info Hönggerberg dell'ETH di Zurigo per una settimana a partire dal 20 ottobre. Studenti, collaboratori e visitatori dell'ETH avranno quindi l'opportunità di parlare con Einstein stesso e di scoprire di più sul suo periodo come studente e professore all'ETH.