A Mantova nasce la smart room per bambini autistici

A Mantova, alla onlus La Casa del Sole, associazione che accoglie bambini e ragazzi in situazione di disabilità, si sta mettendo a punto una smart room in aiuto dei bambini autistici. Sarà un ambiente che, grazie all’integrazione tecnologica, permetterà di aiutare i più piccoli nel loro percorso di crescita e venire incontro alle esigenze dei loro educatori. Un perfetto esempio di smart spaces, reso possibile grazie alla lungimiranza della Onlus, all’attività di ricerca e sviluppo del team ED-ME Lab del Politecnico di Milano, combinando IoT e Intelligenza Artificiale, e alla donazione filantropica del Rotary locale per l’acquisto delle tecnologie.

Smart room, perché serve e su quale tecnologia conta

La smart room di Mantova nasce con l’obiettivo di mettere la tecnologia a supporto delle figure educative che ne sfruttano le potenzialità a beneficio dei bimbi. Spiega Mirko Gelsomini, post doc in ingegneria informatica e coordinatore per l’ED-ME Lab degli spazi multisensoriali per la disabilità: «sappiamo che i bambini con diagnosi di disturbo dello spettro autistico richiedono, come in molte altre disabilità, esigenze peculiari. Quindi, contare su un ambiente adattivo rispetto alle specifiche necessità di ogni singolo paziente ed educatore è una risorsa preziosa».

La stanza intelligente conta sulla presenza di sensori e attuatori: i primi individuano dove si trova il bambino al suo interno, e sulla base delle sue azioni, i secondo mettono in atto una determinata risposta con una determinata logica definita dall’educatore. «Un esempio: se il bimbo al suo interno si vuole rilassare, che è uno degli scopi per cui è pensata la smart room, si pensa ad azioni che possano agevolarne il relax, o in modo assoluto o attraverso la sua risposta a un’azione. Questo perché si richiede ai ragazzi di agire all’interno della stanza per ottenere un risultato. Sull’autismo si lavora spesso sul principio di causa-effetto, ma non solo: si va da azioni che agevolino il rilassamento, a giochi che stimolano il bambino in un contesto piacevole», specifica Gelsomini. Le attività svolte hanno la finalità di contribuire a costruire un percorso di crescita quanto più autonoma possibile.

IoT e AI alleati degli smart spaces

La stanza si basa su meccanismi tipici dell’Internet of Things, con una piattaforma che permetterà di gestire sensori e attuatori IoT, combinandoli con il principio della smart lighting, ma non solo: «nella smart room sono contemplate anche soluzioni per creare effetti sonori e vibratori, oltre che luminosi – spiega il coordinatore – Infatti, nella stanza saranno installate soluzioni quali macchine per le bolle, per le fragranze, ventilatori; tutte applicazioni che al bimbo non sono visibili. Il principio di base è che in qualche modo la stanza abbia qualcosa di… magico, non mostrando gli impianti, ma rendendo visibili i loro effetti».

Dato che parliamo di smart spaces, l’intelligenza entra in gioco anche attraverso l’AI integrata con l’IoT. «Stiamo già svolgendo attività di raccolta dati “etichettati”: uno dei servizi possibili con l’Intelligenza artificiale è il lavoro supervisionato, tramite cui la macchina impara, riuscendo così a riconoscere ciò che sta accadendo. Siccome si allena per apprendere a riconoscere le azioni del bimbo ogni giorno, conoscendo gli obiettivi che deve raggiungere, un domani sarà in grado di suggerire all’educatore le attività più promettenti per un altro bambino con un profilo analogo». Il team del Politecnico è al lavoro su questo aspetto, come pure sulla formazione dell’educatore nell’uso degli strumenti IT a sua disposizione. Da qui è stato sviluppato un algoritmo interno al sistema che comprende automaticamente la competenza dell’utente che sta interagendo col tablet, supportandolo per permettergli di raggiungere i suoi obiettivi.

Lo stato dell’arte del progetto

Il progetto attualmente è in fase di co-progettazione. Il team del Politecnico sta lavorando a fianco degli educatori per comprendere le loro necessità per arrivare a realizzare una serie di attività che possano fornire valide risposte e permettere loro una migliore configurazione tecnologica. Quanto alla smart room, «oggi abbiamo identificato gli spazi in cui sarà installata la tecnologia, già acquistata. Successivamente vi sarà una prima fase di verifica delle attività con i piccoli ospiti per avere le loro prime risposte all’ambiente. Seguiranno poi corsi ad hoc di formazione per gli educatori: l’intento è non limitarsi alla pura conoscenza tecnologica, ma appropriarsene completamente. Scopo della smart room è che sia complementare al loro compito, aiutandoli nel loro percorso educativo», specifica Gelsomini.

ED-ME Lab, spazio di condivisione delle competenze

Il team del Politecnico che segue i lavori appartiene all’ED-ME Lab, acronimo di Laboratory for Environmental Design and Multisensory Experiences, coordinato dal professor Mario Bisson. Tale laboratorio è uno spazio fisico che permette di sviluppare e sperimentare esperienze di mondi digitali, multimediali e multisensoriali, dove è possibile creare una relazione tra oggetti virtuali e oggetti fisici, materici, sensorizzati. Spiega lo stesso ateneo, che il laboratorio

“offre la possibilità di svolgere studi che coinvolgono simulazioni di attività e di interazioni multisensoriali complesse, in vari settori come ad esempio il design, il biomedico, la simulazione ambientale, la riabilitazione, l’apprendimento e l’entertainment.”

Si tratta di un lab interdisciplinare, cui convergono ambiti relativi al design, e nel progetto specifico di Mantova collaborano membri dei dipartimenti di ingegneria informatica, chimica e dei materiali. Un perfetto esempio d’integrazione tecnologica e di competenze.