domingo, 28 de septiembre de 2008

Futuro: Robótica e Inteligencia Artificial




Bienvenidos a la entrega del mes de Septiembre de la Sección Futuro. Éste es el quinto capítulo.

Primer capítulo: Futuro de la Energía.
Segundo Capítulo: Futuro del Agua.
Tercer Capítulo: Futuro de la Esperanza de Vida.
Cuarto Capítulo: El Futuro Político de Europa.

Hoy hablaremos sobre Robótica. Como los posts de ésta sección suelen ser largos y complejos, pongo un índice para facilitarnos las cosas a todos, incluído a mí:

  1. Tecnología, Innovación y Robótica
  2. Los Protagonistas
  3. Básicos de Robótica
  4. Inteligencia Artificial
  5. Tipologia de Robots
  6. Horizonte Temporal


1.-Tecnología, Innovación y Robótica

Tecnología, Innovación y Robótica son conceptos que van muy unidos.

Tecnología significa combinar recursos usando un modo concreto. El modo define la tecnología. Por poner un ejemplo, no es lo mismo batir un huevo con un tenedor que hacerlo con una batidora eléctrica. La batidora eléctrica presenta muchas ventajas, pero desde el tenedor a la batidora hicieron falta muhas innovaciones, como por ejemplo, la fundición, el molde, la electricidad, etc.

La Innovación es crear algo nuevo. Para que la innovación sea útil y se implante, tiene que cumplir una serie de requisitos. Los requisitos son muy laxos, así que simplificaremos. Diremos que innovar e inventar es casi lo mismo. Hacer fuego, la Imprenta, el Telar mecánico, el Transistor, etc. pueden ser considerados invenciones exitosas. Se puede decir que la Robótica es una ciencia tecnológica muy avanzada que no deja de innovar y que parece destinada al éxito.

La Robótica es una tecnología que deriva de otras. Podríamos decir, que sería la "batidora eléctrica" del ejemplo anterior. Al ser un tecnología avanzada y compuesta, es una ciencia que ha aparecido bastante recientemente, por lo que sus avances se suelen causar innovaciones.

"Robótica" viene de la palabra checa "Robbota" que significa "Servidumbre o Trabajo forzado". Esta ciencia suele consistir en la invención de aparatos que sustituyan al hombre o los animales en determinadas tareas.

En la siguiente imagen vemos un brazo robotizado con aplicaciones industriales. Detecta, repara, solda, informa, etc. Ya sé que es un robot feíllo, pero cada vez hay más porque es rápido, duro, fiable, aumenta la productividad, no se queja, no pilla la baja, no hay que subirle el sueldo o pagarle la pensión, etc.




2.- Los Protagonistas

La Robótica es una ciencia multidisciplinar que requiere de especialistas, mucha investigación y sobretodo, grandes presupuestos. Por éste motivo, son las grandes corporaciones o los Estados adinerados, los principales productores de éstos aparatitos modernos.

Geográficamente, son los países occidentalizados los que mayor actividad presentan. Hay que destacar EE UU, Rusia, la UE, Japón, China e India como los principales protagonistas.

Económicamente, se organizan de un modo distinto. Si bien en EE UU o Rusia, la robótica está en manos públicas o militares, en países como Japón, la innovación suele recaer en el sector privado.

En éste sentido, habría que destacar los robots espaciales de EEUU o los famosos robots domésticos Asimo de la firma japonesa Honda.

Veamos fotos de ellos:









3.- Básicos de Robótica


Es casi inevitable que un robot tenga una parte mecánica y otra electrónica. Normalmente, la parte mecánica simula el cuerpo del robot y la parte electrónica representa una especie de cerebro digital.

La parte mecánica la llevamos muy bien. Hemos logrado que un robot aterrice en en el planeta Marte o que un robot toque el violín, es decir, hacemos birguerías. Es cuestión de engranajes, tuercas, palotes, minigrúas, servos y rollos de ésos. Rollito AutoCAD y poco más.




Lo realmente chungo de la robótica es la parte "mental", es decir, la parte electrónica. Los robots son como ordenadores, como procesadores, como servidores, como esclavos: Siguen órdenes programadas por nosotros.

Para que aprendan, hagan algo novedoso o se adapten a nuevos medios, necesitan inteligencia artificial o IA. Es lo que veremos en el siguiente punto.


4.-Inteligencia Artificial

Éste es un punto delicado pero fascinante.

Lo que sabe la mente de un robot, se lo hemos dicho nosotros. La manera electrónica que tenemos de hablar/instruir a las máquinas es programándolas.

Si bien nuestra capacidad de cáculo sufre unas mejoras exponenciales, nuestro progreso en programación es relativamente lentísimo.

Si bien es cierto que ya podemos superar la velocidad de procesamiento del cerebro humano, tenemos que admitir que el cerebro lleva millones de años aprendiendo a programarse a sí mismo, nosotros sólo llevamos 30 años programando a nuestras "hijas"-máquinas o robotitos.

Ahí radica la cuestión.

Pongamos un ejemplo:

Para nosotros, entender como funciona el proceso rundll32.exe del windows no supone un gran esfuerzo, sólo es cuestión de estudiarlo o entenderlo. Estamos preparados para hacerlo o bien, nos podemos preparar para hacerlo.

Sin embargo, esto no es recíproco. No somos capaces de hacer que el ordenador entienda o aprenda lo que es el Miedo. La máquina está a años luz de entenderlo, porque no somos capaces de hacerle pensar tan bien, de ponerle los sensores adecuados, de graduarlos, etc.

Los cerebros digitales estan muy trabajados, pero el cerebro humano tiene algo que el cerebro digital difícilmente tendrá: está vivo.

Los circuitos digitales tienen muchos caminitos de electrones y muchas cositas, pero los circuitos neuronales, al estar vivos, son capaces de crear o eliminar nuevas ramificaciones cuando haga falta. El cerebro se programa a medida que avanzamos en la vida y se adapta a cada individuo.

Esto último tiene unas implicaciones todavía mayores. No hay un óptimo. Los robots no deberían poder tener el cerebro definitivo. El hombre y la vida siempre tendran un as en la manga.

Lo que estoy diciendo se quiso comprobar mediante una partida de Ajedrez. Los ajedrecistas son considerados muy inteligentes porque son especialistas en encontrar soluciones en ambientes acotados, igual que los ordenadores.

El Hombre Vs La Máquina.




Uno de los enfrentamientos más sonados fue el que disputaron el gran maestro Kasparov y la máquina Deep Blue. Al principio ganaba el campeón ruso. Las mejoras en la máquina decantaron la victoria hacia el lado de la inteligencia artificial.

Por qué?

(Atentos, que se acerca el momento clave)

Pues porque sólo había 32 piezas y 64 casillas. Millones de opciones para jugar.

El Hombre ganó al principio porque era más inteligente. La máquina no ganó por inteligencia, sinó por eliminación.

Con las mejoras que se hicieron a las CPUs sucesoras de Deep Blue, la máquina ya conocía de antemano todas las opciones. Sólo tenía que adaptarse al movimiento que le llevara a la victoria.

Digamos que Kasparov corría por un laberinto y Deep Blue veía el Laberinto desde arriba, con lo cual, saber la salida estaba fácil, facilote, fácil.

Con cual de estas dos vistas preferirías enfrentarte a un laberinto de decisiones?


La superior es la de Kasparov. Requiere decidir y coger riesgo. Podía perder.

La visión inferior era la de la CPU. Requiere procedimentar. Problema y Solución Conocidos. Éxito asegurado.

(Para más detalle, consultar el post Decidir o Procedimentar.)


He hecho un mini-croquis de un árbol lógico de éste tipo:


Antes de pasar a los anexos quiero hacer un mini-repaso:

  • Programar la Naturaleza en un Robot es una tarea a la que no llegaremos hasta que las ranas crien pelo (metáfora). La programación actual es prehistórica en términos de robótica.
  • El mecanismo de Inteligencia Artificial Exitoso (IAE) requiere copiar la Naturaleza en una memoria y jugar al Laberinto que jugó Deep Blue.
  • La IAE requiere Qbits y unidades de almacenamiento titánicas.

5.-Tipología de Robots

Bueno, hemos hablado mucho ya. Ahora quiero poner unas foticos.

Tenemos que distinguir entre

Robots mecánicos: hacen algo sin parar. No tiene por qué tener demasiada electrónica. Suelen tener como tarea realizar algo duro o cansino. La mayoría de los robots actuales de éste tipo, se fabrican en las universidades para enseñar a los alumnos lo más básico de ésta ciencia mediante la práctica. La foto de ejemplo es un robot a vapor:




Robots Humanoides: son más avanzados que los mecánicos, suelen tener más electrónica y se caracterizan porque imitan al hombre. El robot Asimo de Honda que vimos antes era humanoide y está muy elaborado, pero he decidido poner una foto de un robot humanoide más sencillo y divertido:





Robots Cibernéticos: Los cibernéticos son robots que tienen la capacidad de controlar y comunicarse con seres complejos como los animales. Aquí el punto clave es la retroalimentación, es decir, su capacidad para responder a los estímulos y adaptarse a la nueva situación. Son el robot ideal, pero presentan el inconveniente del laberinto que vimos antes, es decir,es una tecnología muy potente pero su gran limitador es encontrar la relación máquina-sistema nervioso; ya que para esto se debería conocer el sistema nervioso perfectamente.

Los Robots Cibernéticos estan muy poco desarrollados por lo que comentábamos, pero se han visto repetidamente en películas de ciencia ficción como Star Wars o Terminator. Aquí os pongo fotos de algunos robots famosos capaces de interactuar con el hombre (en el mundo cinematográfico):



6.- Horizonte Temporal

Este post se llama "Robótica e Inteligencia Artificial", por lo que el apartado "Horizonte Temporal" hace referencia a cuándo tendremos robots cibernéticos.

Evidentemente, tras lo dicho en éste post, el Horizonte Temporal no será vislumbrable hasta que los ordenadores de Qbits se comercialicen y las unidades de almacenamiento lleguen a capacidades estratosféricas.

La duda que tengo es: cómo se banalizaran los Qbits? Cuando lleguen, se producirá un cambio muy brusco en la sociedad, y los cambios bruscos tienen unos costes de ajuste enormes. Ya veremos qué pasa.

De todas formas, estoy seguro que antes de morir veré avanzar mucho a la robótica. Habrá nuevas tecnologías, innovaciones, etc.



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****Espero que os haya gustado*****
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