È ufficiale: parte il progetto SAFEGUARD per la sicurezza degli operatori nei contesti critici, finanziato dal programma FAIR – un agente intelligente che salvaguardi chi ci protegge

SAFEGUARD (Sensor-based Analysis for Fire Emergency Guidance and User Assistance in Real-time Detection), si sviluppa nell’ambito del partenariato esteso FAIR – Future Artificial Intelligence Research, finanziato dal Ministero per l’Università e la Ricerca e dall’Unione Europea nell’ambito del PNRR, Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza, di cui l’Università di Pisa è responsabile dello Spoke 1 – Human-Centered AI, che vede in qualità di Principal Investigator (PI) il Prof. Dino Pedreschi, e in qualità di CO-PI, il Prof. Francesco Marcelloni. Il focus del progetto SAFEGUARD, ideato e sotto la responsabilità tecnico-scientifica dell’Ing. Silvia Roccuzzo, verte sullo sviluppo di tecnologie intelligenti, integrate e orientate all’uomo, in linea con la tematica promossa dallo Spoke. Sviluppato da Compolab in stretta collaborazione con l’Università di Pisa e i partner accademici di FAIR (CNR e Scuola Normale Superiore), SAFEGUARD vedrà la creazione di un sistema capace di monitorare e gestire lo stress operativo, le condizioni fisiche dell’operatore e i fattori ambientali, offrendo supporto decisionale in tempo reale attraverso interfacce smart basate su intelligenza artificiale e realtà aumentata. L’obiettivo è quello di dotare l’operatore di un vero e proprio assistente virtuale intelligente, in grado di affiancarlo nelle situazioni critiche e contribuire attivamente alla sua salvaguardia.

Un progetto interdisciplinare per la sicurezza operativa

Ogni giorno, i vigili del fuoco affrontano situazioni estremamente pericolose, mettendo a rischio la propria vita per proteggere quella degli altri. Sebbene l’equipaggiamento attualmente in dotazione fornisca un supporto essenziale, esistono margini di miglioramento significativi, specialmente attraverso l’integrazione delle tecnologie di intelligenza artificiale (AI). L’impiego dell’AI nel settore può apportare notevoli miglioramenti alla prassi operativa, riducendo i rischi per gli operatori e per le persone coinvolte nelle emergenze. Tali situazioni di emergenza – incendi, crolli strutturali, ambienti contaminati – richiedono infatti risposte rapide, coordinate e possibilmente sempre più supportate da tecnologie intelligenti. In questi contesti, la salvaguardia dello stato psicofisico degli operatori, e la possibilità di attingere ad informazioni critiche e giustificate può rappresentare un elemento fondamentale, non solo per la loro incolumità, ma anche per l’efficacia dell’intervento complessivo. L’integrazione di tali tecniche innovative consentirà infatti al sistema non solo di fornire un quadro situazionale in tempo reale, ma anche di evolversi con l’esperienza, adattando i propri algoritmi in funzione delle situazioni incontrate e delle interazioni con gli utenti.

Il progetto si propone di affrontare questa sfida attraverso un approccio interdisciplinare, che integra:

• Sensoristica indossabile per la rilevazione di parametri fisiologici;
• Intelligenza artificiale spiegabile (XAI) e NLP (Natural Language Processing) per la comprensione del contesto operativo e l’interazione con gli operatori
• Tecniche di Edge computing per elaborazione dei dati in locale al fine di ridurre la latenza, garantire operatività in tempo reale, limitando la dipendenza da connessioni remote
• Realtà aumentata per l’erogazione di informazioni in tempo reale, senza interferire con l’azione
• Approccio Human-Centered per cui l’uomo risulta al centro delle attività e degli obiettivi di progetto
• Possibilità di interfacciamento con robotica autonoma interconnessa per l’analisi ambientale, la comunicazione con il team e il supporto sul campo

Tutti questi componenti saranno integrati in un ecosistema digitale in grado di dialogare in modo naturale con i soccorritori, interpretando dati, anticipando situazioni di rischio personale e ambientale e fornendo raccomandazioni utili per prendere decisioni rapide e critiche in ambienti estremi.

Il ruolo di Compolab – come azienda attiva anche nel settore delle tecnologie indossabili e dell’intelligenza artificiale – è quello di trasformare la ricerca avanzata in soluzioni applicabili e concrete, attraverso una collaborazione stretta con enti pubblici, università e utenti finali.

Il progetto sarà portato avanti da un team interdisciplinare composto da esperti nei settori dell’intelligenza artificiale, dell’ingegneria dei sistemi, dell’analisi del linguaggio naturale (NLP), della sensoristica (anche indossabile), in stretta collaborazione con i partner accademici ed eventualmente istituzionali. Al centro della ricerca, l’obiettivo di tradurre scenari operativi estremamente critici in modelli digitali interpretabili, capaci di sostenere le decisioni umane con strumenti intelligenti, adattivi e trasparenti. La responsabilità scientifica del progetto è affidata alla Dr.ssa Ing. Silvia Roccuzzo, che ha ideato e redatto la proposta progettuale. La sua visione integra approcci tecnologici innovativi con una particolare attenzione all’ergonomia e al ruolo dell’operatore umano nei contesti di rischio. Considerato che il sistema che verrà sviluppato si fonda sulla combinazione di tecniche di sensor-fusion, edge computing, deep learning, NLP e principi di Explainable AI (XAI), al fine di realizzare un assistente virtuale intelligente, capace non solo di monitorare e interpretare la realtà in tempo reale, ma anche di comunicare efficacemente con i soccorritori, fornendo allarmi, suggerimenti e risposte su misura per le condizioni operative, nei principi di trasparenza e interpretabilità tipici del paradigma XAI; la ricerca punterà a validare non solo la fattibilità tecnica del sistema, ma anche la sua efficacia e l’accettabilità da parte degli utenti, con l’ambizione di contribuire concretamente all’evoluzione dei dispositivi di protezione individuale intelligenti e alla trasformazione delle strategie di intervento in ambienti complessi.

La tecnologia come alleato, mai come sostituto

Uno degli aspetti chiave del progetto è l’impiego del paradigma “human-in-the-loop“, che assicura che l’operatore umano rimanga sempre al centro del processo decisionale. L’assistente intelligente sarà in grado di comunicare con gli operatori tramite comandi vocali o testuali, comprendendo e rispondendo a domande specifiche sullo stato attuale dell’operazione. Grazie all’impiego di tecniche avanzate di elaborazione del Linguaggio Naturale (NLP), l’assistente potrà interagire in modo naturale e intuitivo, permettendo ai soccorritori di concentrarsi sulle attività cruciali senza distrazioni. Come evidenziato, il sistema sarà anche progettato secondo i principi della Explainable AI (XAI), garantendo che le raccomandazioni e le decisioni fornite dall’assistente siano comprensibili e trasparenti. Questo aspetto risulta fondamentale per costruire fiducia nel sistema, specialmente in situazioni critiche dove la chiarezza e la giustificazione delle decisioni possono fare la differenza tra il successo e il fallimento di un’operazione di soccorso.

Nella cornice descritta, il progetto punta dunque a studiare un sistema di intelligenza artificiale per  potenziare le capacità decisionali, con finalità protettive e collaborative, soprattutto in situazioni dove il sovraccarico cognitivo e lo stress rappresentano un rischio concreto per la salute degli operatori e l’efficacia dell’azione. Infatti, attraverso sistemi capaci di rilevare in tempo reale parametri psicofisiologici, fornire allarmi anticipati, suggerire strategie di azione o evidenziare situazioni di pericolo, l’obiettivo è quello di poter, in futuro, realizzare una nuova generazione di DPI intelligenti, o di add-on per essi, in modo che risultino centrati sulla persona e capaci di aumentare consapevolezza e sicurezza. Con questo progetto si propone dunque un sistema che non solo assista, ma collabori attivamente con l’essere umano, migliorandone le capacità e la sicurezza sul campo.

Prossimi sviluppi e coinvolgimento della comunità

Nelle prossime settimane prenderanno forma le attività di ricerca, test e confronto. In parallelo, saranno avviati anche eventuali momenti di coinvolgimento con stakeholder, utenti finali e comunità scientifica, per mezzo di una attività strutturata di dissemination.

Durante lo svolgimento del progetto saranno pubblicati aggiornamenti periodici sull’evoluzione del progetto, con focus su:

• primi prototipi di interfaccia e sensori
• risultati delle simulazioni operative
• riflessioni sulla collaborazione tra umano e macchina in situazioni critiche

A breve verrà organizzato in collaborazione con lo Spoke Università di Pisa, un evento pubblico di disseminazione per presentare i risultati preliminari e stimolare un confronto aperto tra ricerca, industria e istituzioni.

Invitiamo tutti gli interessati – tecnici, ricercatori, operatori del settore emergenza e sicurezza – a seguire gli aggiornamenti attraverso il nostro sito e i nostri canali social, in particolare LinkedIn.
Siamo convinti che solo attraverso il dialogo tra competenze e mondi diversi si possa costruire un futuro davvero utile per le persone, che sia human-centered, e in questo caso determinante.

Il nostro impegno è appena cominciato.
Restate connessi.