Alkemy Lab e Joule 4.0 per la nuova skill Alexa 2/08/2019

Realizzata dal team di sviluppo di Alkemy Lab, la skill Joule per i dispositivi Amazon Echo garantisce un’esperienza utente semplice e innovativa per la gestione dei propri consumi domestici.

Nuovi servizi e applicazioni di user experience e interaction design, sviluppo di modelli di voice interaction e utilizzo di tecniche di Natural Language Processing: grazie all’esperienza acquisita nello studio e nell’applicazione delle tecnologie e delle metodologie di progettazione più innovative, Alkemy Lab esordisce nello sviluppo delle skill di Amazon Alexa, l’Intelligenza Artificiale dell’azienda di Seattle. Ad aprire la strada sarà la skill Joule, l’applicazione pensata per Joule 4.0, start up innovativa che dal 2016 fornisce un sistema attivo di Smart Metering integrato con servizi per la gestione dell’energia, e che sarà disponibile su tutti i dispositivi Amazon Echo.

Skill, un mercato in futura espansione

Le skill rappresentano una versione “vocale” delle app mobile integrabili con tutti i device dotati di Alexa e, in tal senso, rappresentano un nuovo mercato per le grandi società tech. Come accaduto per il fenomeno dell’App Economy (nel 2021 secondo la società di analisi App Annie potrebbe diventare la terza economia a livello mondiale con una crescita del 385% rispetto al 2016 e un valore di 6.350 miliardi di dollari), anche il business legato alle skill potrebbe seguire una crescita simile. Secondo le elaborazioni di Statista e Loup Ventures si stima che entro il 2025, a livello internazionale, saranno venduti oltre 400 milioni di smart speaker e ciò consentirà di espandere l’offerta di contenuti di aziende e professionisti.

L’approccio di Amazon

Amazon, fin dall’introduzione sul mercato e di recente anche in Italia, fornisce la possibilità di realizzare nuove skill con offerte e premi per gli sviluppatori. L’azienda afferma che “L’Alexa Skills Kit (ASK) è una raccolta di API self-service, strumenti, documentazioni e esempi di codice che rendono lo sviluppo di skill su Alexa più rapido e semplice. ASK consente a programmatori, sviluppatori e brand di creare delle skill interessanti e di raggiungere quindi i clienti attraverso Amazon Echo e altri dispositivi”. Amazon ha quindi scelto di intervenire a favore di programmatori e sviluppatori offrendo la gestione di storage del cloud AWS e la sicurezza nell’implementazione per la diffusione dei prodotti tra tutti i consumatori. Bastano infatti pochi passaggi all’utente per l’attivazione della funzionalità.

Skill Joule: Alkemy Lab e la collaborazione con Joule 4.0

ll Lab progetta e sviluppa applicazioni per Smartwatch, Wearable Device, Voice Assistant e Smart Object. L'obiettivo è ampliare l'esperienza utente attraverso nuove interfacce e abilitare un'interazione smart e no-time-consuming. Gli ambiti di applicazione, tecnologici e digitali riguardano numerosi settori di mercato: Smart Metering, Sport, Cultura e Media, Comunicazione. Ogni progetto, basato sulle teorie del Service Design e dall’Agile Prototyping, è caratterizzato da un attento studio e modellazione dell’interazione tra la persona e i dispositivi seguendo i principi di Voice & Mobile First. Negli anni il Lab ha realizzato app e web app per numerosi progetti di ricerca che hanno visto l’utilizzo delle tecnologie più avanzate e open source. Insiema alla startup Joule 4.0 sono stati raggiunti numerosi risultati. Nata nel 2016, Joule 4.0 svolge attività di monitoraggio e gestione dei consumi energetici degli impianti per utenze industriali e complessi residenziali. In particolare si occupa della gestione e delle statistiche per l’ottimizzazione dei consumi in tempo reale; raccolta dati e strumenti e interazione con i sensori a livello locale e in modalità telecontrollo. Joule 4.0 è una piattaforma che monitora sistemi energetici esistenti diversi tra loro, archiviando i dati in un unico database, analizzando, informando e aiutando a ottimizzare i consumi proponendo risparmio per il cliente. La piattaforma opera completamente in cloud e utilizza risorse open source. Oltre alla gestione di questi servizi, la collaborazione con Joule ha visto la reazione dell’innovativo device IoT hands free speaker Scala per il monitoraggio dei consumi domestici, a cui oggi si aggiunge anche la skill Joule.

La skill Joule e il suo funzionamento

I servizi di Amazon distinguono vari step per l'elaborazione del linguaggio umano. Nella prima fase si definisce il cosiddetto Intent: l’azione specifica richiesta dall’utente. Si passa poi al Context: informazioni già specificate e mantenute nel tempo. Infine si definiscono le Entity, gli elementi del discorso che appartengono ad una categoria definita. Lo sviluppo di una skill pone ulteriori caratteristiche come ad esempio la definizione di un Invocation Name e dei possibili dialoghi con l’utente. Creata quindi la voice user interface, si procede ad istruire il motore di NLP e alla costruzione del server con le “risposte” che fornirà Alexa. In questo caso, AWS Lambda consente di eseguire il codice senza dover procedere con il provisioning o gestire il server. Lambda ha quindi il compito di calcolare e calibrare le risorse per la massima efficienza nell’utilizzo, procedendo ad un ridimensionamento continuo.

Il team del Lab ha creato la skill con l’obiettivo di realizzare un assistente vocale in grado di interagire con il database del sistema Joule per monitorare consumi e letture domestiche. Tra le features integrate vi è la possibilità, infatti, di richiedere informazioni relative alla misurazione di un determinato consumo o utenza per un intervallo di tempo determinato.

All’utente basterà chiedere, ad esempio “Dimmi i consumi per il raffrescamento/condizionamento da maggio a settembre” per ottenere una risposta rapida e precisa. Ecco un esempio di domanda che sarà possibile chiedere alla Skil Joule:

- Ciao Alexa, vorrei sapere quanta acqua ho consumato.

- Va bene! A quale periodo ti riferisci?

- maggio 2019

- la lettura di contabilizzatore nel mese di maggio 2019 equivale a 278 m3.

Approfondimento tecnologico

Natural Language Processing: cos’è e come funziona

NLP, il funzionamento

Le skill sono le applicazioni vocali di Alexa, l’intelligenza artificiale “motore” dei dispositivi Echo e di altri sistemi ad essi collegati. Una volta installato il device presso la propria abitazione e collegato tramite connessione WI-FI o Bluetooth, le persone possono interagire tramite l’app Alexa e, ovviamente, tramite la propria voce. La tecnologia di Voice Assistant ha come obiettivo quello di migliorare e facilitare l’interazione tra consumatori e servizi dedicati. Il riconoscimento vocale, che comporta la traduzione del discorso in immissione di raccolta dati e l'emissione di dati in emissione di discorso, permette infatti di ottenere informazioni mirate in breve tempo. Alla base di tale servizio vi è la tecnologia nota come NLP (Natural Language Processing - la comprensione e elaborazione del linguaggio naturale) un ambito in grado di unire i settori dell’Informatica, dell’Artificial Intelligence e della Linguistica.

L’evoluzione dei sistemi conversazionali, Alexa per Amazon,Google Assistant, Cortana per Microsoft, Siri per Apple, negli ultimi anni ha visto un rapido sviluppo. I dati generati dagli utenti e utilizzati come training set hanno migliorato le performance generali. Si considerino inoltre le sfide e le complessità nell'interpretazione del linguaggio umano, di per sé ambiguo e suscettibile al sarcasmo, all’ironia, alla curiosità e all’impazienza degli esseri umani.

Il funzionamento dei sistemi di NLP

Le domande sono circoscritte ad uno specifico dominio di competenza (sistemi di Question Answering). L’evoluzione è stata anche agevolata dall’introduzione del Deep Learning, complessi algoritmi in grado di riprodurre reti neurali a strati per la creazione di gerarchie di concetti. Tali sistemi permettono di analizzare e classificare domande ed estrarre risposte prefissate. L’interrogazione avviene a partire da basi di flussi Big Data e/o collezioni di documenti testuali (anche il Web) ed, al contempo, risolvendo ambiguità di tipo semantico.