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Archivos de la categoría ‘Robótica’

En busca de máquinas que juegan a ser humanas

Publicado por Jordi Guzman en 14 octubre 2009


Investigadores de la UC3M han participado en un concurso internacional con el objetivo de mejorar la inteligencia virtual que se emplea en los mundos virtuales. El reto de los participantes consistía en desarrollar un programa capaz de actuar como una persona en un videojuego.

La segunda edición de este concurso, conocido como BotPrize, partía de la prueba desarrollada por Alan Turing en 1950, que consideraba que se puede hablar de inteligencia artificial cuando un humano no es capaz de distinguir si el interlocutor con el que Robhabla, sin verlo, es otra persona o una máquina. En este caso, los participantes debían adaptar esta prueba al entorno de los videojuegos con el objetivo de generar un comportamiento lo más humano posible en los personajes artificiales que aparecen en el mundo virtual. El objetivo era desarrollar un software que fuera capaz de controlar a un personaje del videojuego Unreal Tournament 2004 y que los jueces designados no pudieran distinguir si lo que había detrás del enemigo en cuestión era una persona o un ordenador.

Este año han participado en la final del concurso, que ha tenido lugar en Milán (Italia), quince equipos de países como Brasil, Canadá, EEUU, Italia, Japón, Reino Unido, EEUU y España. Entre los representantes de nuestro país se encuentra Raúl Arrabales, un profesor del Departamento de Informática de la Universidad Carlos III de Madrid. “Como mi línea de investigación se centra en la Conciencia Artificial, me pareció que el Test de Turing adaptado a videojuegos era un buen dominio para probar nuestros avances de forma empírica”, explica.

En esta segunda edición del BotPrize, al igual que ya sucediera en la primera y con el test de Turing original, ninguna de los programas informáticos o bots presentados logró engañar al 80 por ciento de los jueces del concurso. “En nuestro caso, no tuvimos tiempo suficiente para programar un buen bot, ya que todavía estoy migrando la arquitectura de control que uso en robots reales a los bots de Unreal Tournament 2004, así que no conseguimos clasificarnos entre los cinco primeros, pero lo volveré a intentar el año que viene con un bot mucho más avanzado, que implemente capacidades de predicción del oponente”.

La complejidad del comportamiento humano

El investigador de la UC3M destaca la complejidad que entraña el generar comportamientos similares a los humanos en cualquier entorno, ya se trabaje en robótica o en simulación de videojuegos, porque resulta necesario combinar diferentes capacidades cognitivas. “Nosotros miramos primero cómo funciona el cerebro, tratamos de entenderlo y luego tratamos de imitarlo en la máquina”, resume Arrabales. “El problema – continúa – es que del cerebro sabemos mucho, pero sólo a un nivel relativamente alto, el de la función que desempeña cada zona concreta del cerebro y cómo se conecta y relaciona con otras áreas cerebrales”. Esto impide reproducir redes neuronales artificiales copiando a las humanas con el suficiente detalle, lo que normalmente obliga a los ingenieros en inteligencia artificial a trabajar en niveles de descripción altos, como en las arquitecturas cognitivas artificiales, con las que se pretende imitar las capacidades humanas más avanzadas.

En cualquier caso, todos los programas finalistas en este concurso sí consiguieron convencer de su humanidad al menos a uno de los jueces. En la final, cada uno de los cinco jueces inicia una partida contra dos contrincantes: una persona y un programa informático. Tras unos 15 minutos de juego, el juez debía identificar a sus oponentes. Los expertos en videojuegos consideran que uno de los mayores triunfos del juego on-line reside en que los aficionados prefieren enfrentarse a jugadores reales que a la inteligencia artificial del videojuego.

Artículo publicado en Servicio de Información y Noticias Científicas (SINC)

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Eccerobot, el robot con huesos y tendones como los humanos

Publicado por Jordi Guzman en 14 septiembre 2009


Por lo que se ve en el vídeo de más abajo aun le queda algo de tiempo a Eccerobot para que sus movimientos sean más fluidos y precisos, la causa es que a este robot antropomimético lo han equipado con una reproducción de los huesos y tendones humanos. Huesos hechos con policaprolactona, músculos sustituidos por motores de taladro, tendones de kite-line – no se bien que es pero presumo que será algún tipo de compuesto plástico – y los anclajes del músculo al hueso con cuerda elástica. Más información en ingles en NewScientist. Su nombre proviene de una locución latina – ecce homo – que significa “he aquí el hombre” y en este caso “he aquí el robot“.

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Panorama de Marte

Publicado por Jordi Guzman en 27 agosto 2009


Imagen de 360° hecho por la cámara panorámica (Pancam) a bordo del Rover de exploración de Marte Spirit. Nos muestra una zona que han llamado Troya, el panorama es un mosaico de cientos de fotografías  realizadas esta primavera pasada durante 36 días marcianos. Los días de Marte se llaman sol y duran 24 horas y 39 minutos aproximadamente.

Siempre me fascinan estas imágenes de un planeta que está a muchos millones de kilómetros de aquí y, en cambio, el paisaje se nos muestra extrañamente familiar, si no fuese por el color del cielo podría pasar por un desierto rocoso de la Tierra. Recomiendo ver la imagen a resolución completa (28 Mb). Foto: NASA. Clic para ampliar.

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Las leyes de la robótica necesitan la comprobación de la realidad

Publicado por Jordi Guzman en 20 agosto 2009


Los investigadores en inteligencia artificial a menudo idealizan las Leyes de la Robótica de Isaac Asimov como indicadores de la interacción robot-humano. Pero algunos expertos en robótica dicen que la idea podría usar una remodelación práctica para h_robonaut_colony_02reconocer las actuales limitaciones de los robots.

Los robots auto-conscientes que habitan las historias de Asimov y otras tales como “2001: Odisea en el Espacio” y “”Battlestar Galactica” siguen en el futuro lejano. Los robots actuales aún carecen de cualquier tipo de autonomía real para tomar sus propias decisiones o adaptarse inteligentemente a nuevos entornos.

Pero el peligro surge cuando los humanos empujan a los robots más allá de sus actuales límites de toma de decisiones, advierten los expertos. Esto puede llevar a errores e incluso a tragedias implicando a robos en fábricas e en operaciones militares, cuando los humanos olvidan que toda la responsabilidad ética y legad aún descansa sobre los hombros del homo sapiens.

“La fascinación por los robots ha llevado a alguna gente a tratar de evitar la responsabilidad de decisiones complejas, con consecuencias potencialmente malas”, dijo David Woods, ingeniero de sistemas en la Universidad Estatal de Ohio.

Woods y un compañero investigador propusieron revisar las Tres Leyes para enfatizar la responsabilidad humana sobre los robots. También sugirieron que los manejadores de los robots en Tierra podrían tomar pistas de la NASA cuando se trata de interacción robot-humano.

Actualizando a Asimov

Las Tres Leyes de Asimov están fijadas en un futuro en el que los robots pueden pensar y actuar por sí mismos. La primera ley prohíbe que los robots dañen a los humanos o que los humanos queden dañados por inacción, la segunda ley requiere que los robots obedezcan las órdenes de los humanos salvo que entre en conflicto con la primera ley. La tercera ley requiere que los robots protejan su propia existencia, excepto cuando hacer esto entre en conflicto con las dos leyes anteriores.

Corea del Sur ha usado estas “leyes” como una guía para su Carta de Ética Robótica, pero Woods y sus colegas creen que carecen de algunos puntos vitales.

Woods trabajó junto con Robin Murphy, experto en robótica de rescate de la Universidad Texas A&M, para crear tres leyes que reconozcan a los humanos como los adultos inteligentes responsables de las relaciones robot-humano. Su primera ley dice que los humanos no deben desplegar robots sin un sistema de trabajo que cumpla con los mayores estándares profesionales y legales de seguridad y ética. Una segunda ley revisada requiere que los robots respondan a los humanos de forma adecuada a sus papeles, y se asume que los robots están diseñados para responder a ciertas órdenes de un número limitado de humanos.

La tercera ley revisada propone que los robots deben tener suficiente autonomía para proteger su propia existencia, siempre que tal protección no entre en conflicto con las dos leyes anteriores y permita una transferencia suave de control entre humano y robot. Esto significa que el róver de Marte debería saber automáticamente que no debe ir hacia un acantilado, salvo que los operadores humanos le digan específicamente que lo haga.

Woods y Murphy ven necesaria tal revisión dado que los fabricantes de robots no reconocen la responsabilidad humana sobre los robots. Murphy dijo que tal actitud procede de la cultura del software de ordenador, donde la responsabilidad conlleva menos consecuencias que crear una máquina la cual termine hiriendo a los humanos o dañando una propiedad.

“Lo que sucede es que vemos a robotistas que nunca han fabricado o trabajado en el mundo físico, y no se dan cuenta de que son los responsables”, dijo Murphy a SPACE.com. “Al final del día, si haces algo, es tu problema”.

Esto contrasta con la actitud de la “cultura de la seguridad” de la NASA y la aproximación metódica que prueba cuidadosamente los róvers y sondas robóticas, reconoce los límites de los robots e intenta asegurar que los operadores humanos puedan saltar rápidamente al asiento del conductor cuando sea necesario.

El camino de la NASA

Tanto Woods como Murphy dijeron que se sienten muy cómodos con la aproximación de la NASA a las interacciones robot-humano, ya sea implicando a brazos robóticos en la Estación Espacial Internacional o a la sonda Cassini haciendo su tour por el sistema de Saturno.

“Comprenden cómo de valiosos son los recursos robóticos”, explicó Woods. “Saben que habrá sorpresas en la exploración espacial”.

Murphy señala que la aproximación de la NASA a los robots procede de la tradición de IA donde la gente no hace suposiciones sobre tener un control perfecto sobre todo. El lugar de esto, la agencia espacial ha usado sistemas de IA que pueden funcionar bien dentro de los patrones normales de operación, y aún así pueden depender de asistencia humana para las situaciones más inciertas.

Esta aproximación ha funcionado bien en el caso de la NASA en muchas ocasiones. Por ejemplo, los científicos han hecho hábiles maniobras con los róvers de Marte Spirit y Opportunity, cuando los robots encuentran problemas impredecibles en el terreno y clima marciano.

Por el contrario, algunos investigadores sin un trasfondo de IA asumen que pueden programar robots que tengan un modelo o visión completa del mundo, y que pueden comportarse adecuadamente para cualquier situación dada. Esto coincide con la tentación de suponer que dar a los robots más autonomía significa que pueden manejar la mayor parte, o todas, las situaciones por sí mismos.

Murphy advirtió que tal aproximación de “mundo cerrado” sólo funciona en ciertas situaciones que presentan opciones limitadas para una IA. No importa cuánta programación incluyan los robots, el mundo real abierto representa un agujero lleno de trampas y escenarios inesperados.

Transferencia de control

La NASA indudablemente aún quiere ver que los robots que pueden tomar más responsabilidad, especialmente durante misiones cuando las sondas viajan más allá de la Luna o Marte. Los investigadores han empezado a desarrollar la siguiente generación de robots que podrían algún día tomar las decisiones más básicas al explorar mundos como Europa o Titán.

Pero por ahora, la NASA ha reconocido que los robots aún necesitan supervisión humana – un concepto que algunos fabricantes y operadores de la Tierra tienen problemas para aceptar. Situaciones inesperadas tales como un mal funcionamiento del robot o sorpresas ambientales que pueden requerir que los humanos recobren rápidamente el control del robot, por un fallo a la respuesta correcta.

“Ahora mismo, lo que vemos una y otra vez es que transferir el control es un problema”, señala Murphy. Observa cómo los operadores humanos rápidamente entran en problemas al manejar robots en “Disaster City” de Texas A&M”, un area de simulación de entrenamiento para rescate. Parte del problema también surge cuando la gente no sabe las capacidades de su robot.

La NASA se permite el lujo de tener un equipo de científicos vigilando sus exploradores robóticos, en lugar de sólo operadores humanos. Pero los controladores de misión también mantienen una alta conciencia de los límites de sus exploradores robóticos, y saben cómo tomar suavemente el control.

“Comprenden que cuando tienen seguridad o bajo riesgo, pueden delegar más autonomía en el robot”, dijo Woods. “Cuando pasan cosas inusuales, restringen la autonomía”.

Woods comparó la situación a los padres que colocan un perímetro de seguridad dentro del cual los niños pueden explorar. Esta analogía puede continuar sirviendo tanto para la NASA como para otros manejadores de robots.

“La gente está dando este salto de fe sobre que la autonomía de los robots aumentará y resolverá nuestros problemas”, añade Woods. “Pero no hay muchas pruebas sobre que la autonomía por sí misma eliminarán estas decisiones difíciles y de alto riesgo”.

Artículo traducido y posteado en Ciencia Kanija, el original se publicó en SPACE.com y su autor es Jeremy Hsu.

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El robot que corre

Publicado por Jordi Guzman en 24 julio 2009


Toyota ha presentado este robot capaz de correr a la respetable velocidad de 7 Km/h, además de reequilibrarse cuando es empujado. Tan inquietante como, en mi caso, fascinante. Y sin cables.

Vía Microsiervos y FayerWayer

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Las redes de comunicación serán inalámbricas en breve

Publicado por Jordi Guzman en 29 junio 2009


Las redes de comunicación serán inalámbricas en apenas unos años, tal como augura el matemático Jorge Urrutia, uno de los más destacados expertos del mundo en Geometría Computacional. Para este científico, “lo inalámbrico” se acabará imponiendo en las comunicaciones en un futuro inmediato, tal como se observa ya en muchas de las aplicaciones en este campo: desde sensores o termómetros inalámbricos que se depositan en el Polo Norte, para el estudio del calentamiento del planeta, a redes de telefonía móvil, localizadores GPS, aplicaciones militares

El profesor Urrutia ha destacado estos aspectos tras la apertura del congreso encuentros de (Geometría Computacional (EGC09), que durante estos días se celebra en la Sala de Grados de la Facultad de Ciencias de la Universidad de
El científico Jorge Urrutia, en un descanso del congreso de Geometría Computacional en la Universidad de Zaragoza.

El científico Jorge Urrutia, en un descanso del congreso de Geometría Computacional en la Universidad de Zaragoza.

Zaragoza. Este encuentro científico, que cuenta con 64 participantes, 50 españoles y 14 extranjeros, busca favorecer el contacto entre investigadores del campo de la Geometría Computacional, una disciplina a caballo entre las Matemáticas y la Computación, y que se ha convertido en imprescindible a la hora de planificar las rutas de GPS, repartir las mesas electorales en una ciudad para que los desplazamientos de las personas sean razonables, conseguir que los movimientos de un robot se ajusten a la cadena de montaje de una fábrica o distribuir de forma razonable a los estudiantes en centros escolares.

Precisamente, el profesor Jorge Urrutia, del Instituto de Matemáticas de la Universidad Autónoma de México, es autor de algoritmos para diseñar rutas en redes de teléfonos móviles (o de sensores móviles). Urrutia ha determinado herramientas matemáticas precisas para calcular la ruta de antenas más idónea, de tal manera, que la comunicación entre dos teléfonos móviles sea aquella con menor número de antenas intermedias. En su opinión, la conexión entre dos móviles es como llegar a un destino desconocido, a través de un laberinto, sin mapa y sin dejar señales, es decir, sin preguntar a nadie. Además, en una comunicación entre dos móviles, que hoy en día es inmediata, es preciso realizar miles de conexiones por segundo.

El investigador ha diseñado alguno de los algoritmos que actualmente se usan en las redes móviles para establecer las rutas de comunicación, con capacidad para hacerlo en el menor tiempo posible. Para Urrutia estos avances que se han registrado en las comunicaciones han sido posibles no solo por el avance de la ingeniería sino, sobre todo, gracias al corpus que hay detrás y que representa la ciencia básica: desde las matemáticas, la física y hasta del propio arte.

A este respecto, Jorge Urrutia insiste en que, a pesar de la creencia actual de que las matemáticas están muertas, lo cierto es que están más vivas que nunca gracias a las nuevas demandas y problemas que se originan en la sociedad actual. De la misma manera reconoció que a pesar de las expectativas creadas, la inteligencia artificial no se ha desarrollado tanto como se había previsto hace unos años algo que, sin embargo, sí ha ocurrido en el ámbito del almacenamiento de memorias, donde se ha llegado más lejos de lo previsto. Por otro lado, el científico ha destacado la importancia de seguir invirtiendo en ciencia: “Investigar es caro, pero no hacerlo es mucho más”.

La Geometría Computacional ha experimentado un vertiginoso crecimiento desde su nacimiento en la década de los 70, con una gran proyección en otras áreas científicas como la robótica, la cartografía, el modelado de sólidos o la informática gráfica.

El profesor de la Facultad de Ciencias Alfredo García Olaverri, coordinador del congreso junto a Javier Jertel, destaca por ejemplo la utilidad de esta disciplina en Robótica, y con la que se pueden resolver problemas esenciales: desde cómo planificar el movimiento de los brazos de un robot (máquina) para evitar colisiones; determinar lo que se ve o no; conocer si el brazo de una máquina-robot puede acceder a una posición y como debería acceder a ella.

Artículo publicado en Servicio de Información y Noticias Científicas (SINC)

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Más allá de la nave Apollo: la tecnología lunar da un paso gigante

Publicado por Jordi Guzman en 22 abril 2009


La tecnología de la década de 1960 funcionó para el programa Apollo, pero los exploradores lunares de última generación necesitarán actualizarse. El Programa de Desarrollo de Tecnología de Exploración, de la NASA, está trabajando en nuevas y mejoradas herramientas para que la NASA regrese a la Luna.

Abril 8, 2009: La computadora de vuelo ubicada a bordo del Módulo de Excursión Lunar, que se posó en la Luna durante el programa Apollo, tenía una enorme memoria RAM de 4 kilobytes y un “disco duro” de 74 KB. En algunos lugares, la parte externa del armazón de la nave era tan delgada como dos hojas de papel de aluminio.

Funcionó bastante bien para Apollo. En ese entonces, los astronautas permanecían en la superficie lunar durante sólo unos pocos días a la vez. Pero cuando la NASA comience a enviar personas a la Luna, aproximadamente en el año 2020, el plan será mucho más

El astronauta de la nave Apollo 12, Alan Bean, en la Luna en 1969.

El astronauta de la nave Apollo 12, Alan Bean, en la Luna en 1969.

ambicioso (y el hardware va a necesitar una importante actualización).

En vez de permanecer durante días, los astronautas vivirán en la Luna durante meses y se extenderán los límites de la exploración más allá de los conocidos hasta ahora. Por lo tanto, la NASA se encuentra desarrollando una nueva generación de hardware con el fin de satisfacer las necesidades de esta nueva misión: robots inteligentes, vehículos de exploración lunar del tamaño de un camión, con cabinas presurizadas, hábitats inflables, y más.

“Si queremos permanecer en la Luna durante más tiempo, entonces tenemos que desarrollar el equipo necesario para sobrevivir en ese entorno”, dice Frank Peri, director del Programa de Desarrollo de Tecnología de Exploración de la NASA (Exploration Technology Development Program o ETDP, por su sigla en idioma inglés).

Durante la era de Apollo, los compañeros robots existían sólo en el ámbito de la ciencia ficción. Si los astronautas necesitaban mover equipos pesados, tenían que levantarlos ellos mismos, si querían investigar un cráter, no podían enviar un robot para que le eche un primer vistazo. Los robots semi-autónomos que están siendo desarrollados por el ETDP reducirán los riesgos, ya que ayudarán a los astronautas con dichas tareas.

Un robot de seis patas, muy parecido a una araña, llamado ATHLETE (sigla en idioma inglés de All-Terrain Hex-Limbed Extra-Terrestrial Explorer o Explorador Extraterrestre, de Seis Patas, Todo Terreno, o ATLETA, en idioma español) se encargará de levantar el peso pesado. “Se trata básicamente de un gran de camión con plataforma, que les permitirá colocar cosas sobre él y trasladarlas”, dice Peri. Es un prototipo construido por el Laboratorio de Propulsión a Chorro (Jet Propulsion Laboratory, en idioma inglés), de la NASA, que tiene ruedas en el extremo de cada pierna. De ese modo, puede rodar por debajo del módulo de aterrizaje, por ejemplo, levantarlo y trasladarlo a otro lugar (pasando por encima de rocas grandes que podrían encontrarse en el camino). Los astronautas también podrían sustituir la rueda en una o más patas con taladros u otras herramientas con el fin de que ATHLETE pueda ayudarlos con otras tareas de mantenimiento o de exploración.

El robot Explorador Extraterrestre, de Seis Patas, Todo Terreno, o ATHLETE. Otras imágenes muestran a ATHLETE en plena tarea durante el traslado de prototipos de módulos de hábitat lunares

El robot Explorador Extraterrestre, de Seis Patas, Todo Terreno, o ATHLETE.

Otras imágenes muestran a ATHLETE en plena tarea durante el traslado de prototipos de módulos de hábitat lunares 1#, 2#

ATHLETE, junto con los robots más pequeños que están siendo desarrollados por el ETDP para llevar a cabo tareas de exploración, tendrán la unidad de procesamiento central (CPU, en idioma inglés) con la potencia que necesitarán para responder a señales vocales y gestuales de los astronautas, así como también podrán ser manejados por control remoto. Cuatro kilobytes de memoria RAM no serán suficientes para estas inteligentes máquinas.

Cuando los astronautas salgan a recorrer la superficie lunar, tendrán un viaje mucho más placentero que en el antiguo coche lunar de la misión Apollo. “Si has visto los vídeos de los astronautas de la nave Apollo conduciendo el vehículo de exploración lunar allí, en la Luna, te has dado cuenta de que el viaje era muy difícil”, dice Peri. Si el viejo coche se parecía a un vehículo para trasladarse en la arena, el nuevo medio de transporte que está siendo desarrollado por el ETDP se parecerá más a una casa rodante. Contará con una cabina cerrada con espacio para dormir, para que los astronautas puedan descansar durante largas excursiones. Además, tendrá ventanas con forma de burbuja que permitirán a los exploradores observar la superficie lunar de cerca sin abandonar la seguridad del vehículo.

Algunas veces, sin embargo, nada puede sustituir el hecho de salir y explorar por cuenta propia. Trajes espaciales adheridos a la parte exterior del vehículo de exploración harán que sea más fácil para los astronautas deslizarse directamente dentro de los trajes desde la comodidad de la cabina (sin la necesidad de contar con una esclusa de aire). Y esos trajes espaciales podrán soportar mucho más la exposición al polvo abrasivo de la Luna que los trajes de la nave Apollo. “Los trajes de Apollo eran prácticamente basura al final de esos tres días”, dice Peri. “Estos nuevos trajes tendrán que durar en ese ambiente abrasivo meses o años.”

Un modelo de un prototipo de vehículo de exploración lunar. Los trajes espaciales integrados al exterior del vehículo eliminan la necesidad de contar con las esclusas de aire convencionales

Un modelo de un prototipo de vehículo de exploración lunar. Los trajes espaciales integrados al exterior del vehículo eliminan la necesidad de contar con las esclusas de aire convencionales

Cuando regresen a la base, estos futuros exploradores lunares necesitarán un hogar que les proporcione aire, agua, alimento y protección contra la nociva radiación durante meses. El delgado armazón del módulo de alunizaje de la nave Apollo no sería escudo suficiente contra la radiación que impregna el espacio como para proteger la salud de los astronautas durante ese largo tiempo. Y los astronautas van a necesitar sistemas de energía mucho más grandes, equipos de respiración y alimentación artificial, y espacios de vida y de trabajo para poder cumplir su misión.

Por lo tanto, el ETDP se encuentra desarrollando hábitats inflables que se desplegarán como si fueran globos de gran tamaño después de llegar a la Luna, así como técnicas para producir materiales durables a partir del regolito lunar (suelo lunar). El hecho de rodear el hábitat con gruesas capas de un material basado en el regolito sería un excelente blindaje contra la radiación para sus ocupantes.

Es un pedido bastante difícil de cumplir. Pero los beneficios que se obtendrán a partir del desarrollo de estas tecnologías ahora serán más que la presencia humana en la Luna a largo plazo. Aunque el hardware necesario para hacer posible la vida en la Luna durante meses es muy diferente del que necesitó el programa Apollo, es muy similar al hardware que se necesita para vivir en otro lugar:

Marte.

Artículo publicado en Ciencia@NASA el 8 de abril, la traducción es de Angela Atadía de Borghetti.

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Científico robótico se convierte en la primera máquina en descubrir nuevo conocimiento científico

Publicado por Jordi Guzman en 3 abril 2009


Científicos de la Universidad de Cambridge y de la Universidad de Aberystwyth han creado un “científico robot” que los investigadores creen que es la primera máquina en haber hecho de forma independiente un descubrimiento de nuevo conocimiento científico.

El robot, llamado Adam, es un sistema computacional que automatiza por completo el proceso científico. El trabajo, 2009040201jpegque fue patrocinado por el Consejo de Investigaciones Científicas Biológicas y Biotecnológicas (BBSRC) se publicó hoy, 3 de abril de 2009, en la revista Science.

Los científicos diseñaron a Adam para llevar a cabo cada una de las etapas del proceso científico de forma automática sin necesidad de posterior intervención humana. El robot ha descubierto un simple pero nuevo conocimiento científico sobre el genoma de la levadura de panadería Saccharomyces cerevisiae, un organismo que se suele usar para modelar sistemas de vida más complejos. Los investigadores han usado experimentos manuales independientes para confirmar que las hipótesis de Adam eran tanto novedosas como correctas.

Stephen Oliver, uno de los coautores del artículo y Profesor de Sistemas Biológicos y Bioquímica en la Universidad de Cambridge, dijo: “Lo novedoso es que Adam es capaz de formular hipótesis por sí mismo y probarlas. En este proyecto, una máquina ha descubierto un nuevo conocimiento científico.

“Dado que comenzamos considerando los sistemas vivos de una forma holística, la complejidad de tales sistemas indica que se hará cada vez más difícil para los científicos formular hipótesis sin ayuda. De esta forma será necesario que los científicos robot y humano trabajen juntos para lograr los objetivos de la investigación biológica.

“No es la gestión y análisis de datos complejos el gran logro de Adam, es la capacidad de la máquina para razonar con esos datos y hacer propuestas sobre cómo funciona la vida”.

El Prof. Ross King, que lideró la investigación en la Universidad de Aberystwyth, dijo: “Finalmente esperamos tener equipos de científicos humanos y robóticos trabajando juntos en los laboratorios. Debido a que los organismos biológicos son tan complejos es importante que los detalles de los experimentos queden registrados con gran precisión. Esto es difícil y molesto para los científicos humanos, pero fácil para los científicos robóticos”.

Usando inteligencia artificial, Adam hizo la hipótesis de que ciertos genes de la levadura de panadero codifican enzimas específicas que catalizan las reacciones bioquímicas en la levadura. El robot ideó experimentos para probar estas predicciones, llevó a cabo los experimentos, interpretó los resultados y repitió el ciclo.

Adam es aún un prototipo, pero el equipo del Profesor King cree que el siguiente robot, Eve, promete mucho para los científicos que buscan nuevos medicamentos para combatir enfermedades tales como la malaria y la esquistomatosis, una infección causada por un tipo de gusano parásito del trópico.

El Prof. King continúa: “Si la ciencia fuese más eficiente estaría mejor posicionada para ayudar a resolver los problemas de la sociedad. Una forma de hacer que la ciencia sea más eficiente es a través de la automatización. La automatización fue la fuerza directora durante gran parte del progreso en los siglos XIX y XX, y es probable que esto continúe”.

El Profesor Oliver de Wolfson College y su posdoctorado Pnar Pir participaron en la construcción del modelo lógico del metabolismo de la levadura que formó el conocimiento de fondo de Adam. También diseñaron el formato experimental básico en términos de medio, condiciones de crecimiento, etc., y analizaron las hipótesis de Adam para descubrir por qué los científicos humanos habían fallado al conectar estos genes con las enzimas huérfanas.

La imagen y el vídeo fuero amablemente proporcionados por la Universidad de Aberystwyth.

Artículo traducido y posteado en Ciencia Kanija por sujerencia de Dotor Cuantico, el original se publicó en University of Cambridge.

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Hikaru Kanefusa – Ilustraciones

Publicado por Jordi Guzman en 18 diciembre 2008


Hikaru Kanefusa es un ilustrador freelance que vive en Tokio del que no puedo decir nada más pues su página está casi toda en japonés.

cyborg

giantrobot

ichirin

imomushi2

polizei

uchuushoujo

walker

Vía Pink Tentacle

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Entrevista a Raúl Arrabales Moreno

Publicado por Jordi Guzman en 21 noviembre 2008


En el portal SINC (Servicio de Información y Noticias Científicas) han entrevistado a Raúl Arrabales, un investigador del departamento de informática de la Universidad Carlos III de Madrid, en donde se habla de robótica e inteligencia artificial. No tengo toda la seguridad pero creo que la entrevista la ha realizado Ismael Codesal.

¿Cuál es la misión de los informáticos dentro de la robótica?

La robótica es un campo multidisciplinar. Los especialistas en mecánica y electrónica se encargan

Raúl Arrabales Moreno

Raúl Arrabales Moreno

principalmente de la parte física, de los sensores, de los materiales… y luego los informáticos nos ocupamos del software. Al igual que existe software para la gestión administrativa, los robots también ejecutan software que en este caso se ocupa de los procesos de percepción y de control. Los robots más avanzados incorporan arquitecturas software cognitivas, inspiradas en el sistema nervioso de animales o humanos.

¿Pueden hacer, entonces, que un robot tenga un cerebro similar al humano?

Nosotros miramos primero cómo funciona el cerebro, tratamos de entenderlo y luego tratamos de imitarlo en la máquina. El problema es que del cerebro sabemos mucho, pero sólo a un nivel alto, el de la función que desempeña cada zona concreta del cerebro y como se conecta y relaciona con otras áreas cerebrales.. Por ejemplo, sabemos que la corteza prefrontal se ocupa de tareas como la planificación de comportamientos complejos, la toma de decisiones y la modulación del comportamiento social.. Esto se puede estudiar a través de técnicas como la resonancia magnética funcional [fMRI], en la que se observa el consumo de glucosa y oxígeno en el cerebro durante su funcionamiento. Pero estas nociones, son un porcentaje muy pequeño comparado con todo lo que ocurre ahí dentro porque no llegamos a entender cómo funcionan los procesos de nivel más bajo del cerebro, es decir, lo que ocurre exactamente en organizaciones funcionales más pequeñas como las propias neuronas o las columnas corticales. Esto es un problema para el diseño de la conciencia artificial, pues no podemos hacer redes neuronales artificiales copiando a las humanas porque aún no sabemos lo que hay. De momento tenemos que trabajar en niveles funcionales altos, denominados niveles cognitivos o de sistemas.

¿Cree entonces que, si conocemos el funcionamiento más bajo, habrá alguna vez inteligencia artificial?

Yo creo que sí, pero hay investigadores del campo que piensa que no. Son escépticos en la idea de que una máquina tenga experiencia subjetiva interior, lo que los filósofos llaman qualia . Por ejemplo, están los qualia de los colores o el qualia del dolor. Esta experiencia es subjetiva y yo creo que hay que materializarla de alguna manera.

¿Entonces existen distintas corrientes entre los investigadores de robótica cognitiva?

Aquí nos metemos en temas que son casi de filosofía o religión. Entre nosotros hay científicos dualistas, que piensan que los qualia vienen del alma y es imposible materializarlos. Para ellos da igual lo que le hagas a una máquina porque si no tiene alma no va a sentir nada. Luego están los materialistas, como yo, que creemos que los qualia , o las emociones, emergen de procesos materiales tangibles que se puede programar como módulos. Esto es como la informática, en la que hay cosas etéreas. Por ejemplo, yo pongo a ejecutar un software y ese proceso no existe materialmente. Por decirlo de algún modo, subyace algo material. De la misma manera, la conciencia es un proceso que, mientras está en ejecución, produce una experiencia subjetiva. Otra corriente es la de los panpsiquistas , que piensan que la conciencia es una propiedad de la materia. Por ejemplo, un termómetro tiene conciencia de la temperatura que marca.

¿Que un termómetro tiene conciencia? ¿A qué se refiere con eso?

Significa que, a diferencia de un humano, el termómetro es capaz de indicar una temperatura pero no es consciente de hacerlo. Un robot puede tener un sensor para medir el calor pero no lo siente, incluso puede tener un sistema de salida de agua para simular el sudor, pero no siente nada. Los humanos pasamos por distintos procesos que reflexionan sobre esa respuesta corporal. Por ejemplo, el cuerpo siente calor antes de que uno sea consciente de ello, empieza a sudar y luego hay un proceso de segundo orden que mira al de nivel más bajo, se da cuenta de que el cuerpo está respondiendo y reporta que hay calor. Es ese reporte de segundo nivel el que crea la conciencia de sí mismo. En resumen, el pensamiento sobre pensamiento da lugar a la conciencia.

¿Qué se puede hacer para que todo este proceso lo sienta un robot?

Primero hay que pensar en lo que ocurre en nuestro cuerpo. Continuamente hay sensaciones que entran por los sentidos: el roce de tu calcetín en el pie, el aire que te da en la nuca… La piel está llena de sensores enchufados al cerebro y que reciben bits de todas esas informaciones continuas. Todo eso se procesa inconscientemente pero hay un filtro que dice, por ejemplo, que de los 11 megabits por segundo de información visual y táctil que recibes te dejo 45 bits por segundo para que lo percibas conscientemente. Esto es: la biología economiza y permitimos pasar del inconsciente al consciente una pequeña parte. Están empezando a aparecer robots que son capaces de imitar los mecanismos de atención de los humanos, pero todavía nos falta la parte de la experiencia subjetiva correspondiente a la información consciente.

¿No podría el robot inteligente seleccionar los estímulos como nosotros?

Los informáticos no debemos programarlo todo explícitamente sino que es el robot quien debe programarse solo. La conciencia es una ventaja evolutiva y en los robots debe ser como en los bebés. Cuando nacemos tenemos el cerebro muy desconectado, sabemos hacer lo justo para sobrevivir: amamantar, llorar, comer y poco más porque no hay información en el ADN especificar todas las conexiones neuronales de un humano adulto. Lo que pasa es que nacemos con una gran capacidad de aprendizaje, las neuronas empiezan a cablearse y nos programamos solos. Con los robots debemos seguir la misma estrategia, no nos podemos poner a programar la respuesta a todas las posibles situaciones a las que deben enfrentarse. Es inviable, hay que dejar que el robot las aprenda por sí solo.

¿Qué fecha daría usted para los robots con conciencia artificial?

En el futuro cercano no creo que tengan voluntad propia e intencionalidad. Tenemos que pasar todavía por el punto intermedio de los robots sociales que, aunque están programados, sirven para interactuar. Pero éstos no tienen todavía inteligencia maquiavélica y capacidad de mentir, como Hal el robot de 2001 Odisea en el Espacio . Ciertamente, tal vez no nos conviene tener un robot como éste.

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Una vista de la Tierra

Publicado por Jordi Guzman en 19 noviembre 2008


En esta imagen se ve el Transbordador Espacial Endeavour y el robot Canadarm2 de la Estación Espacial Internacional mientras el Endeavour esta anclado a la Estación. Una blanca y azul Tierra junto con la negrura del espacio proporcionan un fondo para la escena. Clic para ampliar. Foto: NASA

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Una vista del robot articulado Canadarm2, en esta vista el astronauta Stephen K. Robinson esta anclado en el final del brazo. Foto: Wikipedia.

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El aterrizador Phoenix llega al final de su misión

Publicado por Jordi Guzman en 12 noviembre 2008


NASA

Aterrizador Phoenix. Crédito: NASA

El Aterrizador de Marte Phoenix no se ha comunicado desde el 2 de noviembre, y los ingenieros de la misión asumen que el vehículo está completamente sin energía ahora. Por tanto, en una conferencia de prensa, los directores de la misión anunciaron que la misión Phoenix se da oficialmente por concluida. “En este momento estamos bastante seguros de que el vehículo no estará disponible por más tiempo, y declaramos el final de la misión”, dijo Barry Goldstein, director del proyecto Phoenix. “Este vehículo ya nos ha sorprendido antes, y aún estamos a la escucha. Intentaremos comunicarnos con Phoenix, pero nadie espera volver a escucharla de nuevo. Estamos absolutamente orgullosos de lo que ha logrado. Hemos logrado todos los objetivos científicos y algunos más”.

Pero aún hay cosas por llegar desde Phoenix, dado que ahora los científicos pueden centrarse por completo en analizar los datos científicos retornados por el aterrizador. ¿Podría Phoenix haber encontrado posibles sustancias orgánicas en Marte?

Peter Smith, Investigador Principal de Phoenix, no descarta la posibilidad. “Aún no hemos analizado los datos a ese nivel”, comenta. “Estas son señales sutiles. Tenemos los conjuntos de datos que podrían revelarlo. Pero en realidad hasta que no hagamos el trabajo, no podremos decir que lo encontramos…Aún mantengo algo de esperanza en esto. Es verdaderamente una cuestión de lo que es verdad en Marte, y estamos intentando asegurarnos de que tenemos la respuesta correcta y no nos apresuramos con un análisis rápido. Este es un tema bastante complejo y los conjuntos de datos muy complicados en lo que concierne a compuestos orgánicos”.

Las pruebas realizadas por Phoenix no revelan los terrenos ácidos que Smith y su equipo esperan encontrar, pero sí sales alcalinas y los percloratos, que son posibles fuentes de energía y nutrientes para los microbios. Smith no cree que haya nada vivo en Marte actualmente, es demasiado frío. “Es posible que en un periodo más cálido y húmedo de Marte, pudiese haber habido algo habitable”, dijo.

Como se previó, el declive estacional en la luz solar del lugar de aterrizaje ártico no proporciona la suficiente luz solar para que el conjunto solar recupere la energía necesaria para cargar las baterías que hacen funcionar los instrumentos del aterrizador. Y una tormenta de polvo en el lugar del aterrizaje hizo que la luz solar bajase aún más, finalizando la misión un poco antes de lo que el equipo había esperado.

Aunque Goldstein no descarta cualquier posibilidad de re-contacto con el aterrizador el próximo año, cuando la primavera vuelva a Marte, dice que no es muy probable. “Para la ventana de tiempo de mediados de octubre (2009), debería haber suficiente luz solar incidiendo sobre el conjunto solar para crear energía”, comentó. “Pero es altamente improbable que el vehículo vuelva. Estará encajado en hielo de CO2, en temperaturas por debajo de -150º C. Los conjuntos solares probablemente se romperán y caerán del vehículo,… los componentes electrónicos se volverán quebradizos y se romperán, por lo que el cableado de abordo no funcionará. Pero este vehículo se ha comportado de una forma tan superlativa, que volveremos a mirar en octubre”.

Articulo traducido y posteado en Ciencia Kanija, el original se publicó en Universe Today y su autora es Nancy Atkinson.

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Dextre en el trabajo

Publicado por Jordi Guzman en 6 noviembre 2008


En la imagen se puede apreciar como el robot fabricado por la Agencia Espacial Canadiense llamado Dextre está situado encima del Módulo Destiny de la Estación Espacial Internacional ayudando a instalar el módulo japones Kibo este junio pasado en la misión STS-124. Clic para ampliar. Foto: NASA.

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Las arenas de Marte

Publicado por Jordi Guzman en 28 octubre 2008


La sonda Opportunity ha dejado el cráter Victoria en el cual llevaba desde el 11 de septiembre de 2007 y se ha encaminado hacia Meridiani Planum situada al sudoeste del cráter. Las dos primeras imágenes están tomadas hace pocos días a unos 400 metros del Victoria y la tercera es la ruta que ha seguido el Opportunity durante todo este tiempo. El titulo del post un mi pequeño homenaje a Arthur C. Clarke y a su novela del mismo nombre. Clic para ampliar.

Vía The Planetary Society

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Sol de medianoche en Marte

Publicado por Jordi Guzman en 25 julio 2008


Magnifica imagen compuesta en donde se aprecia, exactamente como pasa en la Tierra, el llamado “Sol de medianoche” un fenómeno natural que sucede en los polos de los planetas y que consiste en que el Sol no se pone por el horizonte, sino que traza un arco justo por encima de él. Las fotografías las  tomó la Surface Stereo Imager, una cámara panorámica y estereográfica de alta resolución a bordo de la sonda Phoenix. Una imagen espectacular. Clic para ampliar.

Sol de medianoche en Marte

Vía NASA

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