Teaching

An introduction to Autonomous Robotics and its synergies with Multi-Agent Systems. Building on the mathematical and computational models of common robotic systems — such as mobile robots and manipulators — students acquire the theoretical and practical knowledge to design and develop the computational modules of robots and autonomous agents able to plan and act autonomously in the world around them.

Principi di funzionamento, componenti tecnologici e caratteristiche operative dei robot agricoli. Il corso affronta i principi dell’architettura software delle piattaforme robotiche e le attuali applicazioni della robotica nella gestione delle colture e nell’agricoltura di precisione, con i problemi aperti e i potenziali sviluppi futuri.

Principi di funzionamento della realtà virtuale e dell’animazione degli scheletri. Gli studenti imparano a utilizzare diversi sistemi di VR — Oculus Rift, Kinect, Leap, HoloLens, Balance board, Motion Capture — e acquisiscono la matematica delle trasformazioni da 2D a 3D e viceversa alla base dell’animazione.

Conoscenza approfondita degli algoritmi alla base dell’intelligenza delle macchine. Il corso copre i fondamenti dell’apprendimento statistico e con rinforzo, dei sistemi fuzzy, degli alberi di decisione, delle reti neurali e degli algoritmi genetici, anche attraverso la realizzazione di un progetto applicativo.

Introduzione generale al campo dell’Intelligenza Artificiale, considerando gli ambiti principali e attuali che lo caratterizzano. Vengono trattate classi di problemi e relativi metodi risolutivi alla base di molte delle tecniche con cui l’Intelligenza Artificiale viene oggi applicata nel mondo reale.

I principi che sottendono al funzionamento di un elaboratore digitale: partendo dalle porte logiche e attraverso alcuni livelli di astrazione intermedi si arriva alla progettazione di una ALU firmware e di un’architettura MIPS capace di eseguire il nucleo delle istruzioni in linguaggio macchina. Comprende un laboratorio in VHDL su circuiti combinatori e sequenziali.

Funzionamento delle architetture digitali, con approfondimento di pipeline, multi-core e gerarchie di memoria, per comprendere a fondo le problematiche legate ai sistemi operativi e all’ottimizzazione del software. Vengono forniti gli strumenti per valutare le prestazioni dei calcolatori e per ottimizzare le applicazioni.

Autonomous mobile robots (AMRs) are embodied agents equipped with sensors and actuators capable of moving and performing tasks in a physical environment. Autonomy, a key feature, refers to the capability of carrying out tasks without direct human supervision. This technology is currently garnering increasing interest in the fields of AI and Robotics. This course aims to provide an introduction to some of the most important and fundamental algorithmic challenges that characterize the field of AMRs. The first part focuses on describing how AMRs perceive and represent their working environments. This knowledge is then used by both single- and multi-agent robotic systems to accomplish assigned tasks. The second part delves into the algorithmic foundations behind the multi-agent planning framework used to formalize and solve these tasks.