Inventar el futuro
Nuevos horizontes desde el MIT 

Robots, del espacio al hogar

El MIT ha desarrollado los primeros prototipos de máquinas inteligentes y ordenadores con emociones l Sus robots acceden a lugares hostiles a los que no llega el ser humano y se abren terreno en la medicina y la educación

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El perfil de «PacKbot», que intervino en Fukushima midiendo los niveles de radiactividad. | irobot
El perfil de «PacKbot», que intervino en Fukushima midiendo los niveles de radiactividad. | irobot 
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AMADOR MENÉNDEZ VELÁZQUEZ
PREMIO EUROPEO DE DIVULGACIÓN CIENTÍFICA, INVESTIGA EN EL MIT
Los robots humanoides o antropomorfos son robots con formas iguales o similares a las humanas. Se convirtieron en iconos de la cultura popular gracias a libros como «Yo, robot», de Isaac Asimov, series televisivas como «Star Trek», películas como «La guerra de las galaxias» o, más recientemente, «Inteligencia artificial», de Steven Spielberg. Estos robots calaron en nuestra sociedad mucho más hondo de lo que nos podemos imaginar. Hace unos meses llamé desde Boston a mi sobrina Julia, de 7 años. Le dije que le iba a regalar un robot. No tuve que explicarle lo que era, inmediatamente me respondió: «¡Qué bien! Así puedo ordenarle que me haga mi comida favorita y los deberes». Sin haberle leído, Julia tenía en mente las leyes de Asimov de la robótica, que podríamos resumir diciendo que «un robot debe siempre obedecer a su amo, a no ser que esto ponga en peligro a su amo o al propio robot».

Pero además de estas criaturas sintéticas venidas desde la ciencia-ficción, existe otro tipo de robots no humanoides -en lo que concierne a su forma-, pero también a nuestras órdenes. Están presentes en diversas industrias, como en la automovilística -donde hay alrededor de un robot por cada diez operarios-, con el objetivo de automatizar y agilizar los procesos de fabricación. También nos han servido para suplir las limitaciones humanas a la hora de realizar delicadas cirugías o, disfrazados en forma de vehículos, para explorar el espacio, las profundidades del océano u otros entornos hostiles al ser humano.

Los vehículos robóticos son máquinas que se mueven en tierra, aire, bajo el mar o en el espacio. Tales vehículos no llevan seres humanos a bordo. Pueden moverse por sí mismos, sin nadie que los dirija, mediante la incorporación de sensores y sistemas computacionales a bordo para guiar su propio movimiento. Conocidos como «vehículos autónomos» no impide que algunos de ellos estén supervisados por seres humanos e incluso puedan ser intervenidos si circunstancias especiales lo requieren. En otras ocasiones, la intervención humana se produce de forma continua. Estaríamos, entonces, ante un «vehículo operado remotamente», al que le llegan las órdenes inalámbricamente o mediante cable. Las tendencias emergentes de la robótica tratan de conseguir el mayor nivel de autonomía de estas máquinas, relegando al hombre al papel de mero observador o supervisor.

¿Por qué son importantes los vehículos robóticos? Estos vehículos son capaces de viajar a lugares donde las personas no pueden ir o, aun pudiendo ir, los riesgos son muy altos. Para alcanzar la superficie de Marte, una aeronave debe viajar durante más de un año y al llegar se encuentra con una superficie sin aire, agua ni otros recursos necesarios para poder mantener la vida. Si bien la exploración humana de Marte puede algún día a ser realidad, la exploración robótica es un paso fundamental previo, que nos proporciona información muy valiosa. El «Spirit» es un vehículo robótico de la NASA que exploró con éxito la superficie del planeta rojo en 2004, llegando a convertirse en un auténtico laboratorio científico remoto. Colin Angle se movió del MIT a la NASA para liderar el desarrollo de este vehículo marciano.

Otro entorno complejo y arriesgado para el ser humano es el mar. Una amplia variedad de sofisticadas tecnologías robóticas permiten monitorizar y obtener datos de los océanos. La inspección, mantenimiento y reparación de plataformas petrolíferas en los fondos marinos también requieren el uso de robots. El MIT ha desarrollado un revolucionario robot submarino totalmente autónomo, capaz de sumergirse, cambiar de rumbo, aprovechar las corrientes marinas en vez de luchar contra ellas y tomar otras decisiones inteligentes en respuesta a su entorno. Estos vehículos llevan más de una década surcando los fondos marinos con una eficiencia hidrodinámica y un nivel de autonomía sin precedentes.

En adición al espacio y los océanos, hay algunas otras situaciones de riesgo en las que la presencia humana no es aconsejable. «PackBot» es un vehículo robótico desarrollado por el reconocido robotista del MIT Rodney Brooks, a través de iRobot, compañía de la que es socio fundador. «PackBot» prestó una valiosísima ayuda en Fukushima el pasado año, tras el desastre nuclear. Fue el primero en entrar en el reactor, proporcionando a las autoridades una estimación de la magnitud del desastre, a través de las medidas de radiactividad y vídeos recogidos. Esto permitió elaborar un plan de actuación adecuado que no comprometiese en exceso la salud de los operarios que posteriormente accederían a la planta. «PackBot» está también preparado para detectar bombas y desactivar explosivos. Fue un aliado de los soldados americanos durante las pasadas guerras de Irak y Afganistán.

Los robots humanoides están penetrando con fuerza en el sector médico. En Japón la población está envejeciendo y hay escasez de personal sanitario que pueda atender convenientemente a los pacientes de avanzada edad. Para paliar este defecto, han desarrollado «Ri-Man», un robot cuya función es colaborar con el personal médico para ayudar a los pacientes a moverse y levantarse de sus camas.

Por otra parte, la cirugía robótica hace posibles tareas complejas en las que se requiere una extrema precisión y sutiles movimientos. En este caso, un cirujano controla remotamente unos brazos robóticos que pueden llegar a ser muy diminutos, logrando así una cirugía mínimamente invasiva. También abre las puertas a que un cirujano altamente cualificado pueda operar telemáticamente vía internet con la intención de salvar a un paciente situado a miles de kilómetros y para el que el factor tiempo es determinante y crucial. El sistema quirúrgico más usado y evolucionado es el conocido como «Da Vinci», propiedad de la empresa Intuitive Surgical, Inc., con quien el MIT colabora en el desarrollo.

«A nuestros hijos del futuro, orgánicos o sintéticos» es la peculiar dedicatoria que reza en el libro «Diseñando robots sociales», escrito por la investigadora del MIT Cynthia Breazeal. Como proyecto de su tesis doctoral, y bajo la dirección de Rodney Brooks, en el año 2001 veía la luz «Kismet», el primer robot social del mundo. Un robot social es una máquina inteligente capaz de comunicarse e interaccionar socialmente con personas y de aprender a través de esta interacción. «Como diseñadores, no podemos predecir todos los posibles escenarios con los que se encontrará un robot», puntualiza Cynthia. Por eso el robot debe ser capaz de aprender y de adaptarse a nuevas experiencias.

Los ojos de «Kismet» son cámaras de vídeo; sus orejas, micrófonos, y su boca, un altavoz. Pero la esencia de «Kismet» se esconde en su software, que se tuvo que enfrentar a algunos de los más grandes retos de la robótica de su tiempo, como son el aprendizaje y el reconocimiento visual de patrones. Detrás de una tierna pero calculadora mirada, se esconde un robot capaz de reconocer voz y expresiones faciales, de asociarlas con emociones o estados de ánimo y de responder adecuadamente. Su cara es capaz de reflejar alegría, tristeza, aburrimiento o curiosidad, entre otros sentimientos.

Que «Kismet» se esfuerce en reconocer y expresar emociones no es un capricho de su creadora, sino una forma de mejorar la comunicación hombre-máquina. Las emociones y su manifestación física, a través de la modulación de la voz o las expresiones faciales, juegan un papel crucial en la comunicación cotidiana entre personas, aportando información extra y más matices que, por ejemplo, un simple y frío correo electrónico. Rosalind Picard es otra investigadora del MIT Media Lab, que trata de incorporar emociones y sentimientos a los ordenadores. De su mano está naciendo una esperanzadora disciplina conocida como computación afectiva.

Por sorprendente que pueda parecer, el «emocionar a una máquina» es también un requisito necesario para que la máquina sea verdaderamente inteligente. Ya en el año 1985 el célebre investigador del MIT y pionero de la inteligencia artificial Marvin Minsky escribía en su libro «La sociedad de la mente»: «No se trata de si las máquinas pueden tener emociones, sino de si las máquinas pueden ser inteligentes sin ellas». El neurofisiólogo Antonio Damasio estudió un grupo de enfermos con un daño en el lóbulo frontal, la zona del cerebro ligada a las emociones. Invertían dinero y a pesar de que les iba mal seguían invirtiendo, hasta que lo perdían todo. Este comportamiento es cualquier cosa menos inteligente. La carencia de emociones les impedía razonar adecuadamente.

Las emociones tienen una connotación negativa y en muchos casos justificada. Demasiadas emociones pueden hacer estragos en el razonamiento, pero demasiadas pocas emociones pueden tener el mismo efecto. «Si los diseñadores de ordenadores ignoramos las emociones por completo, es posible que estemos arriesgando la racionalidad de estos equipos», asegura convencida Rosalind W. Picard, quien vislumbra sorprendentes aplicaciones de la computación afectiva. Por ejemplo, cree que los ordenadores emocionales podrían ser de gran ayuda para niños autistas, debido a la gran dificultad que tienen estas personas para reconocer o expresar las emociones. A su vez, entre otras posibles aplicaciones, Cynthia Breazeal considera que los robots sociales podrían ser muy útiles en la educación y el aprendizaje, especialmente en los niños menores de 5 años, «para los que una pantalla y un teclado no es suficiente, ya que necesitan sentir la presencia física de un objeto, como puede ser un robot».

Todavía pasará un tiempo hasta que su ordenador le sonría o hasta que un robot social pase a formar parte de nuestras vidas cotidianas con todo su potencial. No es una tarea fácil. En el año 1997 descendía el primer robot de la NASA en Marte. Puede resultar paradójico que hayamos sido capaces de enviar robots al espacio, pero no de tenerlos en nuestras casas. Pero tiene su lógica. Los robots de Marte deben obedecer a las leyes de la física. Sin embargo, una máquina social que interactúe con nosotros no sólo está sujeta a las leyes de la física, sino también a las complejas leyes que rigen nuestro cerebro, probablemente el ente más complejo del Universo.

Hace ya más de 30 años que Bill Gates soñaba con que hubiese un ordenador en cada casa y oficina. Sus sueños se han cumplido con creces. El gran gurú de la informática personal vaticina un futuro similar con los robots, un futuro no demasiado lejano en el que estas máquinas invadirán nuestras casas. Ése es precisamente uno de los grandes desafíos de la robótica de nuestros días.

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