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Imparare a navigare come un bambino
Finora l'automazione nella navigazione a vela si è basata su una precisa modellazione dei fenomeni fisici e sulle conseguenti istruzioni per governare l'imbarcazione. Ma i team di Marin, uno degli istituti di ricerca marittima più rinomati d'Europa, hanno deciso di fare un passo avanti, affidandosi all'intelligenza artificiale. Partendo dall'osservazione che un bambino che impara a navigare su un Optimist non padroneggia i dettagli dell'idrodinamica o dell'aerodinamica, ma li scopre con l'esperienza, hanno voluto verificare se un computer potesse scoprire la navigazione a vela nello stesso modo.
Un ottimista automatico
A tal fine, un Optimist è stato adattato per l'esperimento nel bacino di prova del centro di ricerca. Gli attuatori hanno permesso al computer di controllare 3 parametri essenziali: la barra, la randa e la possibilità di spostare un peso corrispondente al membro dell'equipaggio attraverso la barca. In questo modo il computer ha accesso alla rotta, alla potenza del vento e allo sbandamento del gommone.
Imparare prima di salpare
Per accelerare e semplificare il processo di apprendimento, l'intelligenza artificiale è stata prima addestrata utilizzando simulazioni di condizioni dinamiche reali. È stato utilizzato un cosiddetto agente di rinforzo dell'apprendimento. Questo copia la realtà "premiando" la macchina quando il risultato delle sue azioni è positivo e dandole delle penalità quando non lo è. Premi e punizioni sono legati a serie di azioni piuttosto che ad azioni specifiche.
Risultati incoraggianti
Durante il processo di apprendimento, l'IA sperimenta comportamenti rischiosi, proprio come un marinaio alle prime armi. Questi vengono poi eliminati grazie a un feedback personalizzato per la macchina. Diversi agenti di intelligenza artificiale sono stati addestrati sull'Optimist, dando vita a comportamenti diversi, simili a quelli osservati nei bambini che scoprono l'Optimist.
Le macchine sono state invitate a navigare di bolina entro un determinato perimetro del bacino di prova. Una macchina ha eseguito una serie di virate, finendo per tirare con il timone negli ultimi metri, considerando le penalità associate a questo comportamento accettabile, un'altra ha preso più rischi, pur risultando più veloce, una terza è stata più conservativa, pur rimanendo efficiente, e l'ultima troppo conservativa per raggiungere l'obiettivo.
Per i ricercatori, questo esperimento apre possibilità di utilizzo in diversi ambiti marittimi, con addestramento su diversi tipi di imbarcazioni. Al di là della navigazione da diporto, dove il diportista vorrà probabilmente mantenere il piacere dell'azione, si aprono applicazioni professionali, in particolare per il risparmio di carburante o l'identificazione di cali di prestazioni.
