Su un percorso all’aperto a Newton, in Massachusetts, quattordici persone cieche o ipovedenti hanno camminato due volte lungo lo stesso tragitto: una volta con il bastone bianco e Google Maps, una volta con il bastone bianco e un’app sperimentale che al posto delle istruzioni parlate emette dei bip. Con l’app il percorso si è chiuso circa il 13 per cento più in fretta. Il sistema si chiama Mobilio, lo firmano i ricercatori della John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences di Harvard, e il 24 agosto la scuola ne ha dato notizia insieme alla pubblicazione dello studio su Nature Biomedical Engineering.
Il primo autore è Raymond Liu, dottorando a Harvard. Il gruppo è guidato da Patrick Slade, assistente professore di Bioingegneria e membro associato del Kempner Institute. Il progetto punta a far girare tutto su uno smartphone comune, senza sensori aggiuntivi da indossare.
Un piano di guida autonoma applicato a chi cammina
Slade descrive così l’impianto: «Il nostro sistema usa i sensori dello smartphone, le informazioni GPS e il movimento reale della persona per creare quello che in sostanza è il piano di un piccolo veicolo autonomo». L’app lavora con la fotocamera, il GPS e l’unità inerziale del telefono, e può appoggiarsi al sensore LiDAR quando il modello di iPhone ce l’ha.
Sopra a quei dati gira un modello di visione artificiale che analizza il video della fotocamera dal punto di vista di chi cammina sul marciapiede. Liu ha addestrato una rete di segmentazione semantica su immagini riprese da quella prospettiva, così che il software distingua marciapiede, attraversamento e carreggiata invece di ragionare solo sulla mappa. Il confronto scelto per i test è stato proprio Google Maps, che nella versione per pedoni lavora sulla cartografia stradale.
La direzione arriva da destra o da sinistra
Mobilio non detta svolte a voce. Emette un flusso continuo di bip che arrivano spostati verso destra o verso sinistra a seconda della correzione da fare, e l’utente segue il suono. La taratura di quel segnale viene aggiustata in tempo reale con una procedura di ottimizzazione che tiene dentro la reazione della persona, quella che in letteratura si chiama human-in-the-loop optimization: il sistema osserva come l’utente risponde e regola di conseguenza.
Nel protocollo di prova il segnale sonoro è stato usato insieme al bastone bianco, che i partecipanti hanno tenuto in entrambe le condizioni sperimentali.
I numeri dei test
I quattordici partecipanti sono stati reclutati al Carroll Center for the Blind di Newton, storico centro di riabilitazione del Massachusetts. Le prove sono state due. All’aperto, il confronto era fra Mobilio più bastone e Google Maps più bastone: la prima combinazione ha chiuso il percorso circa il 13 per cento più in fretta. Al chiuso, lungo un tracciato con ostacoli, i contatti con gli ostacoli sono calati del 41 per cento. Sull’affidabilità complessiva della guida, i ricercatori riportano un risultato paragonabile a quello di un accompagnatore umano.
Liu insiste su come sono stati ottenuti quei dati: «Avere persone vere che provano il tuo dispositivo è assolutamente decisivo, perché è impossibile prevedere come qualcuno reagirà». E aggiunge che di materiale del genere ce n’è poco: «Serve più materiale che venga dal punto di vista di persone che camminano sui marciapiedi, o che camminano all’aperto».
Il Carroll Center for the Blind, da cui arrivano i quattordici partecipanti, è un centro di riabilitazione visiva di Newton, la stessa cittadina alle porte di Boston dove si è svolto il percorso all’aperto della sperimentazione.
Slade, oltre alla cattedra di Bioingegneria alla Paulson School, è membro associato del Kempner Institute, il centro di Harvard dedicato allo studio dell’intelligenza naturale e artificiale.
Cosa manca prima di parlare di prodotto
I risultati arrivano da un protocollo di laboratorio, con percorsi definiti e un campione di quattordici persone. Il gruppo di Harvard ha annunciato che i prossimi test si svolgeranno in condizioni più varie nell’area di Boston, per capire quanto il sistema regga fuori dai tracciati preparati e come si incastri nelle abitudini di chi lo userebbe ogni giorno. Il passaggio verso un prodotto vero è affidato all’Harvard Grid Accelerator, il programma dell’università che accompagna le tecnologie sviluppate nei laboratori verso il mercato.
Mobilio al momento non è scaricabile: non esiste una versione pubblica su App Store né una beta aperta. La notizia di Harvard è consultabile sul sito della scuola, alla pagina A smartphone navigation app for people with blindness and low vision su seas.harvard.edu, e lo studio è uscito su Nature Biomedical Engineering.
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