Direttrici di ricerca

Il dottorato si pone l’obiettivo di indagare, identificare e ordinare le mutazioni nelle tecnologie produttive.

Potranno essere oggetto dell’attività di ricerca del dottorato:

• Le interfacce adattive che in tempo reale rispondono ai processi cognitivi dell’utente, modificando presentazione e funzionalità in base allo stato mentale rilevato. Integreranno feedback neurofisiologici, elaboreranno dati da EEG, eye-tracking e altri biosensori per creare sistemi che rispondono a segnali cerebrali e fisiologici.
• Le architetture di interazione basate su modelli di attenzione, sistemi che ottimizzano la presentazione delle informazioni in base ai modelli di attenzione umana, riducendo il carico cognitivo e impiegando la personalizzazione AI-driven dell’esperienza utente.
• Le interfacce multimodali cognitive, sistemi che integrano input vocali, gestuali, tattili ed i sensi chimici come l’olfatto in modo coerente con i processi cognitivi naturali.
• Il design per l’apprendimento accelerato, modelli che facilitano l’acquisizione rapida di competenze, sfruttando principi di psicologia cognitiva e neuroplasticità.
• I sistemi di supporto decisionale cognitivo che assistono gli utenti nel processo decisionale, tenendo conto dei bias cognitivi e dei limiti della memoria di lavoro.
• Le interfacce empatiche ed emotion-aware in grado di riconoscere e rispondere appropriatamente agli stati emotivi degli utenti.
• Le architetture per l’interazione uomo-AI collaborativa che prevedono l’indagine di nuovi paradigmi per la collaborazione fluida tra esseri umani e sistemi di intelligenza artificiale.
• La valutazione dell’impatto cognitivo a lungo termine per comprendere come le interfacce cognitive influenzano lo sviluppo cognitivo e il comportamento nel tempo.
• I modelli e metodi che impiegano le tecniche di progettazione virtuale, simulata e assistita da codici di AI per la progettazione di spazi e ambienti produttivi in cui sono adottate apparecchiature informatizzate (a titolo di esempio robot collaborativi).
• L’etica e privacy nel Cognitive Design.

Sarà oggetto dell’attività di ricerca all’interno del dottorato anche l’indagine finalizzata a misurare l’impatto in termini di sostenibilità sociale e ambientale dell’impiego delle nuove tecnologie produttive.

I benefici in termini di impatto e sostenibilità sociale delle nuove tecnologie produttive verranno verificati e misurati durante le attività di ricerca, come, ad esempio, i benefici del monitoraggio e controllo in tempo reale dei processi che minimizzano l’impiego di risorse, sia materiali che energetiche. Inoltre il Cognitive Design applicato alle interfacce degli impianti produttivi è fattore sociale inclusivo, può abbattere barriere in ingresso di tipo anagrafico, culturale e cognitivo.

L’attività di ricerca comprenderà anche l’attenta analisi dell’impatto delle tecnologie definite esosuits robotici, strumenti indossabili assistivi e di potenziamento, che assieme al cognitive design sono possibili e importanti strumenti per l’inclusione sociale anche di persone colpite da disabilità fisiche e cognitive. Verificare e validare queste possibilità è un dei fini dell’attività di ricerca che si potrà spingere fino alla redazione di nuovi scenari da cui derivare nuove procedure e metodiche organizzative.

• Analizzare l’evoluzione delle tecnologie produttive, dalla meccanizzazione all’automazione fino all’attuale fase di digitalizzazione avanzata.
• Esaminare il concetto di “macchina aperta” proposto da Gilbert Simondon e la sua rilevanza nell’attuale contesto industriale.
• Indagare l’impatto della cultura digitale popolare e della riduzione dei costi tecnologici sull’adozione di nuove tecnologie produttive, con focus sulle piccole e micro imprese artigiane.
  Identificare e categorizzare le nuove tecnologie produttive emergenti e il loro potenziale impatto sull’organizzazione del lavoro.
• Esplorare i possibili scenari futuri del lavoro in fabbrica, nella logistica e nelle botteghe artigiane, considerando l’interazione uomo-macchina.
• Analizzare le implicazioni per la formazione e la riqualificazione della forza lavoro, con particolare attenzione al fattore età.
• Studiare il rapporto tra produttività, digitalizzazione e aumento delle capacità umane nel gestire processi complessi ma ripetitivi (es. nella logistica).

Il corso di dottorato è caratterizzato da un approccio necessariamente multi e trans disciplinare, mira ad indagare le interazioni tra uomo e macchina al fine di determinare un’esperienza “naturale” per l’essere umano. Saranno oggetto di indagine tutte le forme di stimolo, visivo, tattile e uditivo, comprese le stimolazioni ossee. Con un approccio multi- e trans- disciplinare profilare gli scenari futuri del lavoro in fabbrica e del lavoro nelle piccole “nuove botteghe” artigiane. Il dottorato vedrà il contributo di competenze tecniche verticali e scientifiche trasversali, in una formula dinamica di cooperazione tra le discipline umanistiche e tecnico/scientifiche finalizzata a migliorare l’esperienza operativa delle persone all’interno di fabbriche e “botteghe” artigiane.

Il Cognitive Design ha un approccio progettuale che tiene conto dei processi cognitivi e delle caratteristiche mentali degli utenti per migliorare l’interazione. Il Cognitive Design si fonda sulla comprensione di come gli esseri umani percepiscono, apprendono, memorizzano e risolvono i problemi, applica questa conoscenza per creare soluzioni che siano intuitive e naturali. Per questo motivo è per sua natura mutevole. Le architetture fisiche e digitali per l’interazione tra essere umano e sistemi tecnologici possono superare i modelli consolidati di UI e UX. Rafforzate dai risultati delle ricerche nei campi delle neuroscienze ed espanse dalle AI le nuove architetture per l’interazione si offrono come sistema senziente e reattivo capace di imparare e di ridisegnarsi per ottenere il massimo livello di integrazione con l’umano.

Fattore chiave per il progetto di dottorato è la misurazione dei livelli di efficienza ed efficacia. Nel processo di ricerca verranno impiegate metodiche scientifiche per mappare e ottenere visione dettagliata dell’efficienza dei modelli e strumenti di interazione attualmente impiegati e dei modelli elaborati. Anche in questo caso svolge un ruolo determinante l’interazione tra le diverse specialità tecniche, scientifiche ed umanistiche.