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Non abbiamo ancora ologrammi realistici, ma gli ingegneri hanno utilizzato AI, AR e VR per migliorare la progettazione assistita dal computer. Questa guida evidenzia la distinzione tra tutti e tre i mezzi con definizioni ed esempi.

Con tutte le abbreviazioni tecnologiche che circolano su internet, è facile confondere dei concetti di tanto in tanto. Benvenuti alla guida definitiva su tutto ciò che riguarda AI (intelligenza artificiale), AR (realtà aumentata) e VR (realtà virtuale). Questa guida fornisce definizioni, esempi e applicazioni.

Cos’è l’intelligenza artificiale?

Con il passare del tempo, l’intelligenza artificiale continua ad espandersi in diversi settori dell’ingegneria e della produzione. Cos’è dunque l’IA (AI, in inglese)? L’intelligenza artificiale è un settore dell’informatica specificamente mirato all’esecuzione di compiti che di solito richiedono l’intelligenza umana. L’IA sta avanzando rapidamente, e le innovazioni nell’apprendimento profondo e nell’apprendimento automatico, tra le altre, stanno cambiando la direzione dell’industria tecnologica.

L’IA è di solito suddivisa in due sottocategorie: IA debole (Narrow AI) e Intelligenza Artificiale Generale (AGI)

Intelligenza Artificiale Debole

Delle due sottocategorie, l’IA debole è la più tangibile e misurabile. La maggior parte dei progressi dell’IA avviene sotto questa categoria. L’IA debole è cresciuta con costanza grazie alle scoperte nell’apprendimento automatico, nell’apprendimento profondo, nell’elaborazione del linguaggio naturale (NLP), nella visione artificiale e nel riconoscimento vocale.

• L’apprendimento automatico è un processo automatizzato di applicazione della matematica, della ricerca, della fisica e delle reti neurali per trovare informazioni rilevanti senza programmazione o direzione specifica.
• L’apprendimento profondo utilizza reti neurali per apprendere somiglianze o modelli in grandi insiemi di dati. 
• L’elaborazione del linguaggio naturale (NLP) è la capacità dell’IA di elaborare, analizzare, comprendere e creare linguaggi e discorsi. L’obiettivo dell’elaborazione del linguaggio naturale è quello di sviluppare una comunicazione verbale coesa tra un umano e un computer.
• La visione artificiale utilizza algoritmi di apprendimento profondo e riconoscimento di modelli per identificare aspetti specifici di una fotografia o di un video. Le IA possono quindi acquisire immagini o video in tempo reale per orientarsi in un ambiente fisico. 
• Il riconoscimento vocale è la tecnologia AI che traduce il linguaggio verbale in dati elaborabili dal computer. Questo software è prevalente nelle applicazioni speech-to-text di oggi, come Google Assistant e Siri.

Progettazione generativa

La produzione additiva, o stampa 3D, permette di progettare e creare in modo nuovo e innovativo. Gli ingegneri possono produrre nuove forme e strutture complesse risparmiando tempo e materie prime. Negli ultimi anni, l’intelligenza artificiale è stata integrata nella produzione additiva. Questo processo è chiamato progettazione generativa. I progettisti possono inserire i parametri di progettazione (materiali, metodi di fabbricazione, requisiti spaziali e di peso, costi, ecc.) in software di progettazione assistita dal computer (CAD) come Fusion 360 durante il processo di progettazione generativa. In seguito, l’AI analizza tutte le possibili iterazioni di design e suggerisce migliaia di alternative.

Altri vantaggi del software di progettazione generativa sono i seguenti:

• Consolidamento delle parti
• Riduzione dei costi
• Minore consumo di materiale
• Tempi di sviluppo più rapidi
• Riduzione del peso del prodotto
• Automazione della progettazione

Intelligenza generale artificiale (AGI)

AGI definisce la creazione di una macchina con un’intelligenza simile a quella umana. La tecnologia attuale è, come minimo, a qualche decennio di distanza dalla creazione di una vera macchina AGI. All’interno della cultura pop, l’AGI di solito assume il ruolo di un robot con un’intelligenza superiore a quella umana. Si spera che quando l’AGI diventerà una realtà, gli ingegneri capiranno come gestire un robot senziente con super intelligenza.

Intelligenza artificiale – applicazioni:

Mettendo da parte la trama dei film Terminator, l’IA può essere trovata nelle sue forme più semplici nella vita di tutti i giorni. Alcune applicazioni includono:

• Motori di ricerca su Internet
• Software di riconoscimento facciale
• Siri, Alexa e Google Assistant
• Auto a guida autonoma con tecnologia LiDAR
• Bot conversazionali
• Filtri anti-spam via e-mail
• Pubblicità mirata al consumatore basata sulla cronologia delle ricerche precedenti

Cos’è la realtà aumentata?

La realtà aumentata consiste nell’uso di una piattaforma digitale per la visualizzazione di rendering tridimensionali in ambienti reali. Usando un iPhone, un ingegnere può accedere a un file USDZ (un formato di file creato da Pixar e Apple che visualizza contenuti AR su dispositivi iOS) che poi visualizza un disegno 3D su un ambiente reale tramite la fotocamera del telefono.

Un ingegnere può manipolare il disegno 3D sullo schermo del telefono usando le dita o facendo scorrere il telefono intorno al disegno centrale/punto focale. L’AR (augmented reality) è un ambiente perfetto per controllare la funzionalità e l’accessibilità di un prodotto. La realtà aumentata può essere usata per visionare in anteprima i prodotti di consumo, visualizzare mobilio in una casa o in un altro ambiente desiderato, esaminare prototipi di costruzione e molto altro ancora.

Fusion 360 ora supporta l’esportazione di USDZ, affinché possiate visualizzare i vostri progetti in un ambiente reale.

Per USDZ si intende un file zip non criptato che racchiude tutti i dati necessari per un rendering AR. I file USDZ possono contenere:

• USD
• USDA
• USDC
• USDZ
• JPEG
• Portable Network Graphics (PNG)
• M4A, MP3, WAV

Cos’è la realtà virtuale?

Realtà virtuale è molto probabilmente un termine familiare per la maggior parte di noi. La VR differisce molto distintamente dalla AR. La VR è una simulazione generata dal computer che immerge visivamente una persona in un’altra realtà o ambiente. L’utente può manipolare l’ambiente 3D indossando appositi visori e usando guanti o controller. Al contrario, l’AR sovrappone un’immagine 3D usando una sovrapposizione grafica su un feed di una videocamera, come già menzionato nella sezione precedente.

La realtà virtuale è stata considerata come una tendenza passeggera, ma se la tecnologia continua a migliorare, lo farà anche la VR. La realtà virtuale è ampiamente popolare nell’industria dei videogiochi. PlayStation e Microsoft hanno entrambe investito in dispositivi e giochi in realtà virtuale. Un recente titolo, Star Wars: Squadrons, utilizza la realtà virtuale mettendo il giocatore nella cabina di pilotaggio virtuale delle astronavi e iconiche del famoso film.

La VR può essere usata in applicazioni simili all’AR, come l’ispezione e la manipolazione virtuale dei prodotti. Con la realtà virtuale, gli ingegneri possono prendere il rendering 3D del loro prodotto e usarlo in un ambiente virtuale con parametri specifici. Questo processo potrebbe rivoluzionare il modo in cui i prodotti vengono testati prima della produzione nel mondo reale.
Il vostro prossimo progetto prevede progettazione generativa o richiede l’osservazione in realtà aumentata? Fusion 360 fornisce un software integrato CAD (computer-aided design) e CAM (computer-aided manufacturing) per tutte le vostre esigenze di progettazione e produzione.