Workshop: neuromorphic and neurorobotics
A.A. 2026/2027
Obiettivi formativi
Introduzione ai principi della progettazione neuromorfica e della neurorobotica, con riferimento ai criteri di progettazione, all'analisi di casi applicativi e alle principali sfide tecnologiche e approcci sperimentali nel campo della Physical AI.
Risultati apprendimento attesi
Al termine del workshop, gli studenti saranno in grado di:
- comprendere i principi della progettazione di sistemi neuromorfici e neurorobotici per applicazioni human-centered, inclusi modelli di neurocontrollo, interfacce uomo-macchina e Physical AI;
- applicare criteri di progettazione di sistemi basati su Physical AI in relazione a specifiche applicazioni, anche attraverso attività pratiche e casi studio;
- valutare criticamente soluzioni e casi nel campo della Physical AI e della neurorobotica;
- presentare e discutere risultati progettuali in modo efficace, lavorando in gruppo e utilizzando il linguaggio proprio della disciplina;
- sviluppare capacità di apprendimento autonome per aggiornarsi e operare in contesti interdisciplinari.
- comprendere i principi della progettazione di sistemi neuromorfici e neurorobotici per applicazioni human-centered, inclusi modelli di neurocontrollo, interfacce uomo-macchina e Physical AI;
- applicare criteri di progettazione di sistemi basati su Physical AI in relazione a specifiche applicazioni, anche attraverso attività pratiche e casi studio;
- valutare criticamente soluzioni e casi nel campo della Physical AI e della neurorobotica;
- presentare e discutere risultati progettuali in modo efficace, lavorando in gruppo e utilizzando il linguaggio proprio della disciplina;
- sviluppare capacità di apprendimento autonome per aggiornarsi e operare in contesti interdisciplinari.
Periodo: Primo semestre
Modalità di valutazione: Giudizio di approvazione
Giudizio di valutazione: superato/non superato
Corso singolo
Questo insegnamento non può essere seguito come corso singolo. Puoi trovare gli insegnamenti disponibili consultando il catalogo corsi singoli.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Periodo
Primo semestre
Programma
Il workshop introduce ai principi di progettazione di sistemi neuromorfici e neurorobotici nell'ambito della Physical AI e dell'approccio human-centered, evidenziando le relazioni tra neuroscienze, intelligenza artificiale e robotica. In quanto workshop, l'attività privilegia un approccio applicativo e interattivo, orientato all'analisi di casi e alla discussione critica. Sono trattati i criteri di progettazione dei sistemi neuromorfici (modelli neurali, computazione neuromorfica, integrazione sensori-attuatori) e dei sistemi neurorobotici bioispirati (embodiment, biorobotica, sistemi soft e underactuated).
Particolare attenzione è dedicata al neurocontrollo e all'integrazione sensomotoria (controllo motorio, apprendimento, intenzione motoria), nonché all'interazione persona-robot e alle interfacce uomo-macchina (interfacce neurali e indossabili, cooperazione e teleoperazione). Sono inoltre approfonditi i meccanismi di feedback sensoriale e tatto artificiale (sensing, restituzione sensoriale, chiusura del loop percettivo-motorio).
Il workshop analizza applicazioni avanzate della neurorobotica, tra cui protesi cibernetiche ed esoscheletri (sostituzione funzionale, riabilitazione, assistenza personale) e i principali campi applicativi della Physical AI (neuro-riabilitazione, robotica assistiva e umanoide). Il programma si conclude con la discussione delle sfide tecnologiche e delle prospettive future, con riferimento a materiali intelligenti, integrazione uomo-macchina e implicazioni etiche e sociali.
Particolare attenzione è dedicata al neurocontrollo e all'integrazione sensomotoria (controllo motorio, apprendimento, intenzione motoria), nonché all'interazione persona-robot e alle interfacce uomo-macchina (interfacce neurali e indossabili, cooperazione e teleoperazione). Sono inoltre approfonditi i meccanismi di feedback sensoriale e tatto artificiale (sensing, restituzione sensoriale, chiusura del loop percettivo-motorio).
Il workshop analizza applicazioni avanzate della neurorobotica, tra cui protesi cibernetiche ed esoscheletri (sostituzione funzionale, riabilitazione, assistenza personale) e i principali campi applicativi della Physical AI (neuro-riabilitazione, robotica assistiva e umanoide). Il programma si conclude con la discussione delle sfide tecnologiche e delle prospettive future, con riferimento a materiali intelligenti, integrazione uomo-macchina e implicazioni etiche e sociali.
Prerequisiti
È richiesta una formazione interdisciplinare di base in AI e neuroscienze. È utile una familiarità con i principi dell'interazione uomo-macchina e del feedback sensoriale nei sistemi artificiali. Non è richiesta esperienza in robotica; lo workshop è particolarmente adatto a studenti interessati a interfacce uomo-macchina, embodiment e Physical AI.
Metodi didattici
Il workshop prevede una combinazione di lezioni frontali ed attività interattive in presenza. Le prime sei ore saranno dedicate a lezioni erogative introduttive, finalizzate a fornire i concetti fondamentali. Successivamente, il corso si svilupperà attraverso lezioni interattive basate sull'analisi di casi di studio concreti, con discussioni in piccoli gruppi e in aula. Gli studenti saranno attivamente coinvolti nella discussione critica dei casi, al fine di evidenziarne gli aspetti rilevanti in relazione agli obiettivi formativi del workshop.
Materiale di riferimento
Il materiale di riferimento include il volume The Robot and Us. Ulteriori materiali didattici, tra cui articoli scientifici e saggi su temi specifici di neuromorphic e neurorobotics, saranno indicati e messi a disposizione durante il corso.
The Robots and us, An'Antidisciplinary' Perspective on the Scientific and Social Impacts of Robotics, Springer Nature Switzerland AG 2019, https://doi.org/10.1007/978-3-319-97767-6
The Robots and us, An'Antidisciplinary' Perspective on the Scientific and Social Impacts of Robotics, Springer Nature Switzerland AG 2019, https://doi.org/10.1007/978-3-319-97767-6
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
La verifica dell'apprendimento si basa su un project work finale svolto in gruppi di due/tre studenti, avente ad oggetto l'analisi di un caso di studio, scelto dagli studenti, sui temi della Physical AI e degli approcci neuromorfici e neurorobotici. Il progetto è sviluppato in forma di presentazione e discusso in aula nelle ultime due lezioni del corso. L'esito è espresso mediante giudizio di approvazione, subordinato allo svolgimento e alla discussione del progetto.
- CFU: 3
Laboratorio Umanistico: 36 ore
Docente:
Carrozza Maria Chiara
Siti didattici