Augmented Human-Computer Interaction – AHCI

Descrizione Attività

Le attività di ricerca del gruppo Augmented HCI verteranno sulla progettazione e sperimentazione di ambienti intelligenti di realtà virtuale e aumentata e di interfacce evolute per l’interazione uomo-macchina, modellati per specifici utilizzi e utilizzatori. Nel farlo, il gruppo intende sperimentare tecniche di IA per migliorare l’esperienza dell’utente e per ottimizzare la IA stessa. La IA può infatti contribuire ad adattare le interfacce ai singoli utilizzatori/scenari, e può abilitare la progettazione di ambienti di bio-feedback interamente virtuali. Ma la stessa IA può essere migliorata dalla componente umana, la cui esperienza e intuito può indirizzare la fase di apprendimento, che a sua volta può essere drasticamente ridotta utilizzando ambienti di RV come training ground.
In maggior dettaglio, le attività di ricerca previste sono:

  • Interazione uomo-macchina di precisione: utilizzo di tecniche di IA per individuare le customizzazioni ottimali dell’interfaccia da proporre ad uno specifico utente in base alle sue preferenze personali, al suo stato emotivo, alla situazione corrente, al task da eseguire;
  • Realtà virtuale/aumentata con AI-powered sensing & actuation:utilizzo di tecniche di IA per migliorare la percezione dell’utente all’interno dell’ambiente virtuale e per ottimizzare i feedback visuali e sonori che l’ambiente restituisce; una possibile applicazione è il bio-feedback, in cui una funzione corporea viene monitorata, elaborata e quindi riprodotta nell’ambiente virtuale per favorire nell’utilizzatore l’implementazione di strategie di controllo;
  • Human-AI collaboration, con approcci “human-in-the-loop” nelle fasi di apprendimento e learning:esplorare un modello in cui la componente umana contribuisce alla risoluzione di problemi computazionalmente complessi utilizzando la sua esperienza ed intuito; tramite una selezione euristica dei campioni, che richiede una interfaccia dedicata in grado di favorire tale intervento, la componente umana può indirizzare la AI riducendo la complessità della fase di apprendimento;
  • Sperimentazione della realtà virtuale come training ground degli algoritmi di AI:la RV è oggi utilizzabile come ambiente di simulazione per l’addestramento degli automi – robot, droni e strumenti diagnostici – prima che questi vengano collaudati nel mondo reale. Lo stesso approccio è applicabile alla IA. Si intende quindi ridurre drasticamente il tempo di apprendimento della IA grazie all’utilizzo di simulazioni virtuali altamente realistiche “faster than real time”, e istanziabili ripetutamente per parallelizzare il training.

 

Obiettivi

Obiettivo è introdurre tecniche di intelligenza artificiale nell’interaction design, perseguendo la definizione di un paradigma di interazione uomo-macchina “aumentato” in cui l’utilizzo congiunto di modelli e tecniche di interazione e algoritmi ad hoc di intelligenza artificiale: i) abilita meccanismi multi-modali di interazione naturale (gestuale, vocale, bio-feedback, ecc.) in ambienti di realtà aumentata, virtuale e mista; ii) consente l’apprendimento dei pattern di interazione dell’utente e quindi abilita la progettazione di soluzioni di interazione altamente personalizzate in base alle preferenze dell’utente o a eventuali disabilità cognitive e/o motorie.

 

Campi Applicativi

Patrimonio culturale, nella fruizione personalizzata in realtà aumentata/mista; Salute, nell’assessment e training cognitivo e per sperimentare interfacce basate su bio-feedback in realtà virtuale; Fabbrica intelligente, nell’assistenza aumentata alle attività di produzione.

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