Digital humans e digital twins, due termini spesso utilizzati insieme, se non addirittura scambiati l’uno per l’altro, si riferiscono a concetti ed obiettivi piuttosto differenti tra loro, pur vantando molti punti di contatto, soprattutto a livello tecnologico

Le grandi innovazioni tecnologiche hanno da sempre assunto un ruolo fondamentale nel cambiare la società in cui viviamo, il nostro modo di relazionarci, comunicare e vivere. La trasformazione digitale in atto conferma pienamente tale regola, grazie ad ecosistemi tecnologici come i digital humans e i digital twins, in grado di generare un significativo impatto nelle applicazioni industriali (industry 4.0), nei settori enterprise e in varie applicazioni consumer.

Digital humans e digital twins rappresentano due componenti chiave nella creazione dei mondi virtuali 3D del metaverso, soprattutto per quanto concerne l’ambito industriale, un business capace di attirare miliardi di dollari di investimenti nella ricerca e sviluppo di applicazioni concrete, sin d’ora capaci di offrire una risposta tangibile alle esigenze di produzione e di mercato.

Digital humans e digital twins coinvolgono a loro volta molte tecnologie emergenti, come il cognitive computing e altre branche dell’intelligenza artificiale, da cui si attendono enormi progressi sia nel breve che nel lungo termine.

Il dirompente impatto che ci si attende dai digital humans e dai digital twins, soprattutto in merito al potenziale ancora da esprimere, ha innescato un profondo dibattito sugli aspetti etici e filosofici delle loro applicazioni, dividendo varie scuole di pensiero. Da un lato ritroviamo chi sostiene a spada tratta l’implementazione di digital humans e digital twins, mentre non mancano le posizioni che ritengono che tecnologie di questo genere possano, presto o tardi, costituire una minaccia per l’uomo, al punto da suggerire l’immediata interruzione nella ricerca e sviluppo delle loro applicazioni.

Takeaway

Digital humans

I digital humans (o syntethic humans) sono altrimenti noti come umani artificiali, una definizione che sintetizza in maniera efficace la simulazione digitale di un essere umano, dotato di intelligenza artificiale. Si tratta di un ambito tecnologico complesso e multidisciplinare, che oltre al digitale coinvolge anche le discipline legate alle scienze umane.

Gli umani digitali sono progettati per riprodurre le persone reali nell’aspetto, nella personalità e nel comportamento. Un esempio di digital humans è caratterizzato dai personaggi non giocanti (NPC) dei videogame.

Ancor prima di trovare una manifestazione concreta su ampia scala, attesa nel medio e nel lungo termine, la volontà di creare un umano sintetico indistinguibile dal reale affascina da sempre l’immaginario della fantascienza, come confermano decine di opere nella letteratura, nel cinema e nei videogame.

Intelligenze artificiali, androidi e robot sono protagonisti di storie in grado di meravigliare l’attenzione del pubblico generalista, divulgando le potenzialità di queste tecnologie per immaginare, a livello mainstream, gli impatti che i digital humans potranno avere in scenari di futuro sempre meno distanti dai contesti che stiamo attualmente vivendo.

I digital humans sono pertanto tema di grande dibattito sia tra gli addetti ai lavori che tra il pubblico generalista, in quanto introducono suggestioni capaci di coinvolgere direttamente la natura dell’essere umano, sia dal punto di vista tecnologico che per quanto riguarda le questioni di carattere etico.

La progressiva maturazione delle tecnologie abilitanti ci rende sempre più prossimi alla creazione di un umano artificiale con cui sarà possibile interagire senza accorgersi di alcuna differenza rispetto ad una persona vera. Le attuali interfacce conversazionali basate su tecnologie di intelligenza artificiale generale anticipano uno scenario destinato a diventare la prassi comune nell’arco dei prossimi anni. Una dimostrazione tangibile è riscontrabile in applicazioni come i chatbot e gli assistenti virtuali.

Digital humans e androidi

Nella loro definizione basilare, i digital humans non comprendono le applicazioni della robotica, ma le tecnologie che consentono la creazione degli umani digitali coincidono in gran parte con quelle che consentono di animare i robot con sembianze umane.

Gli androidi sono da tempo diffusi sia nell’immaginario sci-fi che nelle applicazioni reali, soprattutto nell’ambito della simulazione, quando si tratta di effettuare test che, se effettuati direttamente sull’uomo, comporterebbero situazioni di rischio particolarmente critiche o eticamente difficili da accettare.

Molti considerano gli androidi una tipologia di umani digitali, in quanto sono stati concepiti per riprodurre l’uomo nel comportamento, oltre che per quanto concerne la sua fisicità. Occorre tuttavia fare una precisazione.

Mentre gli androidi sono entità fisiche e tangibili, capaci di interagire con l’ambiente reale circostante, i digital humans esistono soltanto nel cyberspazio e la loro interazione è riferibile ai mondi virtuali 3D.

Preso atto della differente spazialità che li caratterizza, gli androidi sono almeno in parte umani digitali, se considerati quali espressioni tangibili degli avatar e degli NPC che popolano i mondi virtuali 3D, in quelle situazioni che prevedono la compresenza con il mondo reale, come le applicazioni del metaverso.

Anche se le tecnologie della robotica e le applicazioni HMI (human-machine interface) appaiono in ritardo rispetto alle tecnologie puramente software, come la computer grafica e l’intelligenza artificiale, la loro maturazione consentirà ai digital humans di popolare, oltre ai mondi virtuali, anche il mondo reale, abilitando a tutti gli effetti la concezione dei digital twins anche per quanto concerne gli esseri umani.

Digital twins

I digital twins costituiscono rappresentazioni digitali di un asset fisico. Tra gli esempi più noti possiamo citare un prodotto industriale, un edificio, un impianto tecnologico o elementi su grande scala come le infrastrutture urbane che caratterizzano le smart city.

Sia dal punto di vista concettuale che da quello operativo, i digital twins non si limitano a replicare una singola istanza dell’asset fisico, ma possono consentire l’esecuzione di infinite varianti, grazie alla simulazione digitale, abilitata da un ampio novero di tecnologie 3D e simulazioni fisico-numeriche.

Pur essendo di base costituiti da modelli 3D in varie modalità di rendering, i digital twins non andrebbero mai confusi con le rappresentazioni nell’ambito della computer grafica, in quanto gli scopi di tali discipline sono piuttosto differenti.

I modelli 3D replicano in maniera realistica i modelli fisici a cui si riferiscono, ma costituiscono una rappresentazione statica degli asset reali. I digital twins sono entità dinamiche, progettati per consentire il continuo scambio tra il gemello reale e il gemello virtuale. Ciò avviene solitamente mediante i protocolli di comunicazione dei sistemi IoT, attivi grazie alla sensoristica di cui sono dotati gli asset fisici.

Il flusso di dati in tempo reale tra i digital twins, fisici e digitali, innesca l’operato di diverse tecnologie abilitanti nell’ambito dell’industria 4.0: intelligenza artificiale, realtà aumentata, simulazioni virtuali, big data & analytics, oltre alla già citata Internet of Things (IoT), fondamentale per l’architettura dei sistemi interconnessi.

Grazie ai digital twins è possibile effettuare simulazioni e analisi predittive, capaci di prevenire i problemi prima che si manifestino nella realtà. È inoltre possibile simulare infinite varianti di scenario per supportare nuovi progetti ed ottenere un feedback oggettivo, senza la necessità di dover intervenire a priori sugli asset fisici.

In altri termini, i digital twins consentono di monitorare i sistemi fisici e di simulare virtualmente le varianti del loro funzionamento senza coinvolgerli direttamente. In sede di progettazione, quando l’asset fisico non esiste ancora, la predisposizione del gemello digitale consente, da un lato, di imbastire tutti i controlli e le connessioni utili nel ciclo di vita del gemello fisico, dall’altro di simulare tutti gli aspetti relativi alle sue caratteristiche e alle sue funzionalità, ivi compresa la possibilità di formare anzitempo il personale addetto alla sua gestione.

I digital twins vengono già oggi utilizzati in una notevole varietà di settori applicativi, con una certa evidenza nella manifattura, nell’healthcare e nei trasporti, ai fini di migliorare l’efficienza dei sistemi, ridurre i costi e mitigare i rischi legati al loro funzionamento e al personale addetto alla loro operatività.

I digital twins rappresentano pertanto un potente strumento per comprendere e ottimizzare i sistemi complessi e dispongono di un enorme potenziale per cambiare per sempre il modo in cui viviamo, a cominciare dalle attività lavorative.

Digital humans e digital twins: le principali differenze

Digital humans e digital twins, per quanto spesso utilizzati insieme, se non addirittura scambiati l’uno per l’altro, si riferiscono a concetti ed obiettivi piuttosto differenti tra loro, pur vantando molti punti di contatto, soprattutto a livello tecnologico.

Dovendo tracciare una sintesi di quanto sin qui esposto, i digital humans sono rappresentazioni virtuali dell’uomo, realizzate in computer grafica ed animate da tecnologie di intelligenza artificiale, mentre i digital twins corrispondono a rappresentazioni digitali di oggetti, processi e sistemi appartenenti al mondo reale.

Il punto di contatto tra i digital humans e i digital twins potrebbe, in misura crescente, essere costituito dagli androidi, che nella loro fisicità possono vantare un gemello digitale, che consente di monitorarlo e gestirne ogni aspetto in tempo reale. In questo ambito, robotica e IoT vedranno una sinergia sempre più radicata nello sviluppare il potenziale degli umani digitali per tutte le applicazioni tangibili nel mondo reale.