Multifunctional, adaptive and interactive Artificial Intelligence system for Acting in multiple context (Sistema di intelligenza artificiale multifunzionale, adattivo e interattivo per agire in più contesti)
Background
Secondo il World Report on Disability dell'Organizzazione Mondiale della Sanità (2011), la prevalenza mondiale della disabilità si aggira a poco meno del 20%, cioè una persona ogni cinque individui è affetto da una qualche disabilità. Nelle società industrializzate, le cause più frequenti di grave disabilità motoria con perdita di autonomia personale sono rappresentate dalle lesioni cerebrali acquisite (da causa vascolare o traumatica) e dai danni midollari (sia da causa traumatica che non traumatica). In particolare, si stima che ogni anno in tutto il mondo circa 15 milioni di persone siano colpite da ictus (di cui circa 610mila in Europa). Di queste, circa il 33% riporta una disabilità permanente. Analogamente, si stima che in tutto il mondo si verifichino ogni anno 27,8 milioni di nuove lesioni cerebrali traumatiche (TBI: traumatic brain injury) e circa 900mila nuove lesioni spinali (SCI: spinal cord injury).
Secondo il Rapporto ISTAT 2019, il 7,2% della popolazione italiana di 15 anni o più presenta gravi limitazioni o impossibilità di camminare e/o fare le scale, compromettendo fortemente l'autonomia delle persone, e la partecipazione attiva alla vita sociale.
Nonostante gli allarmanti dati sulla disabilità nella popolazione e nonostante il progredire delle conoscenze sulla neurogenesi e la plasticità neuronale, non si prevedono a breve soluzioni tecnologiche che consentano di promuovere un completo recupero basato sulla rigenerazione dei tessuti nervosi danneggiati. Pertanto, terminati gli interventi riabilitativi, è verosimile che una condizione di grave disabilità rimanga tale, per la mancanza di tecnologie adeguate di risposta.
L'Intelligenza Artificiale per aiutare i pazienti
Il progetto MAIA finanziato dall'Unione Europea e di cui l'Università di Bologna è leader, ha lo scopo di progettare un sistema di intelligenza artificiale per favorire l'autonomia delle persone con difficoltà motorie. In particolare, il sistema prevedrà l'impianto di un sensore nella corteccia del paziente in grado di captare le sue intenzioni di compiere un'azione e trasmetterle a delle protesi robotiche. La tecnologia di MAIA sarà interattiva, incentivando il confronto tra le decisioni del sistema tecnologico, e la volontà dell'utente e le esigenze reali, basandosi sul modello dell'interfaccia cervello-macchina nelle quali vengono utilizzati segnali neurali provenienti prevalentemente dalle cortecce motorie. Inoltre, l'utilizzatore finale avrà il pieno controllo su MAIA, attivandolo e disattivandolo secondo le proprie necessità. Per questo MAIA può essere paragonata al sistema del pilota automatico, ossia il pilota dell'aereo può demandare al pilota automatico il completo controllo delle operazioni di volo o, in specifiche condizioni o esigenze, disattivarlo parzialmente o completamente riacquisendo il pieno controllo del velivolo.
Metodologia di sviluppo
Lo sviluppo di MAIA segue il modello dell'user-center design, ossia un procedimento scientifico di sviluppo tecnologico che posiziona l'utilizzatore finale (la persona con disabilità motorie in questo caso) al centro del design. Infatti, nei progetti di Information Communication Technology dedicato a coadiuvare le persone nello svolgimento di specifiche attività delle loro vite, il coinvolgimento è fondamentale perché introduce nella discussione intuizioni “naïve”, problemi realistici ed esperienze di vita reale, che una volta considerate e risolte aumentano l'accettabilità e la compliance verso il prodotto. Di fatto, come sottolineato dal modello della Technology Acceptance Model, le persone accettano i prodotti della tecnologia tanto più questi sono stati costruiti tenendo conto delle aspettative e delle attese che la persona ed il suo gruppo sociale hanno verso quella tecnologia e di quanto facilmente le persone riescono a far fare alla tecnologia ciò che vogliono.
Per coinvolgere l'utilizzatore finale nel processo di progettazione di MAIA, saranno svolte sia delle interviste individuali che dei focus group con le persone con disabilità motoria e, qualora la persona con disabilità risulti non idonea a sostenere l'intervista, sarà intervistato il suo caregiver. Le persone con disabilità a cui si rivolge il progetto MAIA includono persone affette da deficit motori conseguenti a ictus, mielolesioni, o gravi cerebrolesioni.
Le interviste e i focus group sono svolti online attraverso la piattaforma Teams per rispettare le norme anti-Covid. Durante le interviste e i focus group si introdurrà il prototipo MAIA, attraverso un power point, e si chiederà ai partecipanti le opinioni a riguardo. Inoltre, si discuterà di eventuali previe esperienze con le tecnologie assistive nella vita quotidiana, si indagheranno i bisogni delle persone con disabilità e cosa potrebbe essere utile loro per soddisfarli. Il contenuto sarà audio registrato per la futura trascrizione ed analisi. Il tutto sarà svolto in maniera anonima e nel rispetto delle norme sulla privacy previsto dalla Dichiarazione di Helsinki.
Università di Bologna (leader)
Westfaelische Wilhelms-Universitaet Muenster (Germania)
Fundacion Tecnalia Research & Innovation (Spagna)
Carl Zeiss Vision International Gmbh (Germania)
Consiglio Nazionale Delle Ricerche (Italia)
Azienda Unita' Sanitaria Locale Di Bologna (Italia)
STAM SRL (Italia)