Mexone: un robot de México para el mundo
Hace tiempo que la capacidad analítica de las máquinas pensantes dotadas con inteligencias artificiales superó con creces a la humana. Sin embargo, construir robots que al mismo tiempo resulten “amigables” y se distingan por su interacción social con el entorno es otra historia.
Este reto tecno-científico, que todavía suena a relato de ficción futurista, es la meta de un equipo de científicos del Centro de Investigación y Estudios Avanzados (Cinvestav) Unidad Guadalajara, quienes el pasado 14 de julio presentaron públicamente los progresos en la construcción del robot Mexone.
A decir de sus creadores, este autómata en realidad le hará honor a su nombre, ya que será un modelo pionero único en su tipo en Latinoamérica, capaz de realizar diversas funciones complejas combinadas entre las que se incluyen percepción, procesamiento de datos, coordinación motora, razonamiento y reconocimiento visual de objetos o personas.
El humanoide, fabricado con materiales ultraligeros como fibra de carbono y piezas de aluminio, también podrá dialogar con interlocutores humanos, jugar a las cartas, aprender a partir de sus “experiencias” y memorizar ese “conocimiento”, desplazarse para subir escaleras e imitar patrones de movimiento.
Todo ello lo hará de una manera “cálida” y natural, pues además de contar con una arquitectura abierta basada en algoritmos geométricos, el robot tendrá forma y rasgos humanos e incluso un recubrimiento de piel artificial.
“Esa es la idea, tiene que haber empatía entre el robot y el usuario como plantea la social robotics, para que al llevarse a otras aplicaciones pueda romperse la barrera máquina-ser humano”, comenta en entrevista el doctor Eduardo Bayro Corrochano, líder del grupo de trabajo que construye a Mexone.
“Es sumamente importante que la apariencia resulte muy agradable para entablar una relación más efectiva y cercana con el robot”, añade el investigador del Grupo de Control Automático del Departamento de Ingeniería Eléctrica del Cinvestav-Guadalajara.
Arquitectura abierta
Hasta la fecha, los científicos del Cinvestav han ensamblado la parte superior del autómata (que abarca el pelvis, el tórax, los brazos y la cabeza). Las extremidades inferiores, que construye la empresa Robaid Energid, con sede en Boston, Massachusetts, serán acopladas hacia finales de este año, cuando prevén exhibir a Mexone en una caminata.
Mientras tanto, los expertos realizan simulaciones para visualizar la forma en que los pies sostendrán al tronco y la cabeza, así como la manera en que se desplazará el humanoide, cuyo costo inicial de desarrollo es de unos 90 mil dólares, muy inferior en comparación con lo que cuestan otros modelos comerciales similares como el Qirio (Sony) o el Asimo (Honda): un millón 300 mil dólares.
Mexone también contará con 40 motores distribuidos en diferentes partes de su cuerpo —mano, brazos, cabeza, pelvis, pies y piernas— que le permitirán igual número de grados de libertad de movimiento. Con esto podrá girar, estabilizarse e incluso flexionarse.
Un aspecto novedoso, que le ha valido a Bayro ser calificado como hacker por algunos de sus colegas extranjeros, es la arquitectura abierta en la que basa el diseño del robot, con la cual quiere adaptarlo para realizar funciones específicas (por ejemplo, modelar prótesis médicas) y luego venderlo a bajo costo a instituciones como el ISSSTE o el IMSS.
“En todos los algoritmos del humanoide hay un ciclo de percepción, razonamiento y acción. Primero percibe la información, la internaliza, usa su memoria, toma decisiones y finalmente reacciona mediante sistemas de control”, explica el especialista en álgebra geométrica. Esos mismos algoritmos podrían usarse para diseñar cascos especiales destinados a personas invidentes, a bajo costo (800 dólares).
Una vez ensamblado por completo (para lo cual el doctor Bayro hace un llamado a los centros de investigación y empresas nacionales que deseen apoyarlo) el robot tendrá muchas otras aplicaciones: como guía de museos, asistente médico, en las líneas de producción industrial e incluso en los hogares.
Las características que lo hacen un autómata “inteligente”, capaz de competir con sus rivales a nivel internacional, a decir de Bayro, es que integra dos computadoras de alto rendimiento que irán conectadas a un cerebro artificial (cluster), lo cual ampliará enormemente sus capacidades de procesamiento y memoria aun cuando no esté encendido.
Una de las computadoras, en la zona frontal (torso) del robot procesará datos e imágenes a alta velocidad. La otra, ubicada en la parte trasera (espalda) estará conectada con controladores de movimientos y sensores especiales de toque y posición, que permitirán al humanoide ubicarse en el espacio.
Cerebro extendido
El cluster es un servidor que integrará tarjetas de video y redes multicódigo para almacenar una gran cantidad de información que no puede cargarse directamente al humanoide. Será conectado a éste en forma inalámbrica y tendrá un rendimiento de unos 4 Teraflops, esto es, una capacidad de procesamiento miles de veces mayor que la de una moderna computadora de escritorio (de unos cuantos Gigaflops).
“Cuando estamos dormidos nuestro cerebro ajusta las conexiones sinápticas de las redes neuronales; eso mismo lo vamos a hacer en el cerebro artificial mientras el humanoide esté desconectado, de manera que cuando se vuelva a conectar todo ese conocimiento distribuido sea depositado en milisegundos en su memoria”, explica el doctor en ciencias de la computación.
De esta forma, aclara, las dos computadoras podrán dedicarse a las tareas de bajo nivel, como control y manejo de sensores, mientras que el procesamiento de imágenes y la toma de decisiones de alto nivel los hará con base en la información del servidor. Así, el robot será capaz de imitar la conducta e incluso el lenguaje humano, ya que estará dotado con un léxico. La meta es que, gracias a su arquitectura, pueda desarrollar funciones cognitivas a través de la exploración e interacción continua con su entorno.
“Ese es el concepto que vamos a manejar y en los próximos años remplazaremos partes que son importantes para que piense”, anticipó el pionero en México de las aplicaciones del álgebra geométrica y autor del libro Geometric computing for perception action systems.
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