Robots autónomos como parte de la vida diaria

Actualmente, resulta difícil imaginar nuestra vida sin las herramientas tecnológicas que se encuentran en cada unos de los ámbitos de nuestra vida. El desarrollo de estas tecnologías representa múltiples retos para investigadores y científicos que buscan sobrepasar las fronteras con el objetivo de facilitar la vida a las personas. Entre estos desafíos encontramos a los robots, pues aunque estas máquinas realizan actividades cada vez más complejas, siguen necesitando en gran medida de programadores los usuarios para realizar tareas sin supervisión.

Para hablar al respecto, el Doctor Eduardo Morales, Investigador Titular del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica y especialista en machine learning, relational reinforcement learning y robótica, invitado por el ITAM, compartió detalles de su investigación y los proyectos relacionados con robots autónomos en los que se encuentra trabajando.

Los robots autónomos deben ser capaces de utilizar la lógica tal como un humano lo haría, afirmó Morales, para acercarse a esto, su equipo desarrolló un modelo en el cual el objetivo es que al robot se le presente un problema y una manera de resolverlo, de esta forma la máquina aprende de su proceso y, al repetirlo, consigue resultados de manera más eficiente, explicó.

Dr. Eduardo Morales exponiendo sobre los robots autónomos
Dr. Eduardo Morales. FOTO: ITAM

Programar robots autónomos para tareas cada vez más complejas

Entre los robots con los que el Dr. Morales está trabajando, se encuentra uno que se enfoca en la búsqueda de objetos en un lugar delimitado. El proceso de este aparato consiste hacer una búsqueda en internet del objeto que se le pide encontrar. De de todos los resultados, elige y descarga los 100 conceptos que más se adaptan a su búsqueda, los limpia, escala y extrae sus atributos para poder hacer la búsqueda más eficiente y evitar al máximo la confusión. Ya que el robot «entiende» qué debe buscar, hace un análisis de distintas habitaciones que se le presentan durante la prueba para delimitar cuáles de ellas tienen más probabilidades de contener el objeto.

Una vez en dentro de una habitación, capta las imágenes de los objetos que ahí se encuentran y las compara en su sistema para tratar de encontrar una coincidencia con el objeto que se busca. Cuando el objeto es encontrado, actualiza las probabilidades de que el objeto se encuentre en cierta habitación para optimizar el tiempo en futuros experimentos.

Otro de los proyectos del investigador se enfoca en programar a un robot por demostración, esto quiere decir que este autómata es capaz de practicar habilidades, programar a otros robots, aprender comportamientos y adaptarse socialmente.

Para el aprendizaje de tareas, el primer paso consiste en que el usuario le demuestra al robot cómo realizar algo. Es importante mencionar que las demostraciones pueden darse por distintos usuarios y en distintos entornos. El robot utiliza aprendizaje por refuerzo, es decir, se le otorgan penalizaciones o premios dependiendo de cómo vaya realizando la tarea y formando un modelo dinámico para decidir cómo explorar en los siguientes experimentos.

Adaptando los robots a las necesidades diarias

La principal idea tras sus proyectos se encuentra en las llamadas representaciones relacionales, que él define como la representación de relaciones que normalmente no se incluyen en las formas de representación clásicas, y las clasifica en cuatro rubros: temporales, causales, espaciales y funcionales. Trabajar con estas relaciones, facilita a los robots aprender protocolos generales y usar la retroalimentación en línea brindada por el usuario para acelerar su proceso de aprendizaje.

Como él mismo lo señala, uno de los principales retos que enfrenta el Doctor Morales es la incorporación de robots en la vida diaria, pues aún requiere mucha más autonomía e interacción con usuarios no expertos para que se logren resultados satisfactorios con cada vez menos  entrenamiento.

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