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Contenidos
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Biónica, Cibernética, Inteligencia Artificial y Robótica
La biónica es la ciencia que estudia los principios de la organización de los seres vivos para su aplicación a las necesidades técnicas. De esta se deriva la construcción de modelos de materia viva, particularmente de las moléculas proteicas y de los ácidos nucleicos.
Etimológicamente la palabra viene del griego "Bio"; que es vida y "nica" "Técnica" o "Electrónica". Es una rama de la cibernética que estudia la biología con el fin de obtener conocimientos útiles para idear proyectos y realizar aparatos y sistemas electrónicos.
Asimismo, existe la Ingeniería Biónica la cual es difícil definir, ya que abarca a varias disciplinas con el objetivo de concatenar (hacer trabajar juntos) sistemas biológicos por ejemplo para crear prótesis activadas por los nervios, o robots controlados por alguna señal biológica, o también crear modelos artificiales de cosas que solo existen en la naturaleza, por ejemplo la Visión artificial y la Inteligencia artificial también llamada Cibernética.
Etimológicamente la palabra viene del griego "Bio"; que es vida y "nica" "Técnica" o "Electrónica". Es una rama de la cibernética que estudia la biología con el fin de obtener conocimientos útiles para idear proyectos y realizar aparatos y sistemas electrónicos.
Asimismo, existe la Ingeniería Biónica la cual es difícil definir, ya que abarca a varias disciplinas con el objetivo de concatenar (hacer trabajar juntos) sistemas biológicos por ejemplo para crear prótesis activadas por los nervios, o robots controlados por alguna señal biológica, o también crear modelos artificiales de cosas que solo existen en la naturaleza, por ejemplo la Visión artificial y la Inteligencia artificial también llamada Cibernética.
La Cibernética es la ciencia que se ocupa de los sistemas de control y de comunicación en las personas y en las máquinas, estudiando y aprovechando todos sus aspectos y mecanismos comunes. El nacimiento de la cibernética se estableció en el año 1942. La unión de diferentes ciencias como la mecanica, eletronica, medicina, fisica, quimica y computación, han dado el surgimiento de una nueva doctrina llamada Bionica, La cual busca imitar y curar enfermedades y deficiencias fisicas.
A todo esto se une la robótica, la cual se encarga de crear mecanismos de control los cuales funcionen en forma automatica. Este término procede de la palabra robot. La robótica es, por lo tanto, la ciencia o rama de la ciencia que se ocupa del estudio, desarrollo y aplicaciones de los robots. Etimológicamente la palabra robot proviene del idioma checo de la palabra robota que significa esclavitud / servidumbre aunque más asociada al trabajo, habiéndose acuñado en una obra escrita en 1921 por Karel Capeck titulada "Rossum´s Universal Robots".
A todo esto se une la robótica, la cual se encarga de crear mecanismos de control los cuales funcionen en forma automatica. Este término procede de la palabra robot. La robótica es, por lo tanto, la ciencia o rama de la ciencia que se ocupa del estudio, desarrollo y aplicaciones de los robots. Etimológicamente la palabra robot proviene del idioma checo de la palabra robota que significa esclavitud / servidumbre aunque más asociada al trabajo, habiéndose acuñado en una obra escrita en 1921 por Karel Capeck titulada "Rossum´s Universal Robots".
Según el diccionario Webster robot es un dispositivo automático que efectúa funciones ordinariamente asociadas a los seres humano, concepto completado con la idea de robot manipulador reprogramable multifuncional diseñado para mover materiales, piezas o dispositivos especializados, a través de movimientos programados variables para la realización de una diversidad de tareas.
Inteligencia Artificial:
Inteligencia: Facultad de Entender ó Conocer
Esta breve manera de definir la inteligencia pudiera parecer demasiado simplista y carente de la profundidad que algo tan complejo y abstracto debiera de tener, sin embargo, al inicio es necesario presentar lo complejo de la manera más sencilla, para así contar con una base pequeña pero sólida en la cual fundamentar el desarrollo del estudio que nos llevará primero a darnos cuenta de que lo definido, en realidad envuelve más de lo inicialmente señalado y posteriormente a comprender totalmente su significado más amplio.
Inteligencia: Facultad de Entender ó Conocer
Esta breve manera de definir la inteligencia pudiera parecer demasiado simplista y carente de la profundidad que algo tan complejo y abstracto debiera de tener, sin embargo, al inicio es necesario presentar lo complejo de la manera más sencilla, para así contar con una base pequeña pero sólida en la cual fundamentar el desarrollo del estudio que nos llevará primero a darnos cuenta de que lo definido, en realidad envuelve más de lo inicialmente señalado y posteriormente a comprender totalmente su significado más amplio.
Todo esto ha conducido al surgimiento de los Cyborg, organismos Bio-mecanicos que buscan imitar la naturaleza humana.
Han pasado varios años desde que ingenieros, iniciaron la carrera hacia la automatización, hasta hoy todos esos avances han producido grandes resultados y avances.
Han pasado varios años desde que ingenieros, iniciaron la carrera hacia la automatización, hasta hoy todos esos avances han producido grandes resultados y avances.
ROBOTICA
La Robótica es la técnica que aplica la informática al diseño y empleo de aparatos que, en substitución de personas, realizan operaciones o trabajos, por lo general en instalaciones industriales.
Nacido de la unión de la cibernética con la fisiología, se llamara "cyborg". Su constitución contendrá glándulas electrónicas y químicas, estimulados bioeléctricos, el todo incluido en un organismo cibernetizado.
Los robots son dispositivos compuestos de sensores que reciben datos de entrada y que pueden estar conectados a la computadora. Esta, al recibir la información de entrada, ordena al robot que efectúe una determinada acción. Puede ser que los propios robots dispongan de microprocesadores que reciben el input de los sensores y que estos microprocesadores ordenen al robot la ejecución de las acciones para las cuales está concebido. En este último caso, el propio robot es a su vez una computadora.
Al oír la palabra robot, a menudo se produce en nuestra mente la imagen de una máquina con forma humana, con cabeza y extremidades. Esta asociación es fruto de la influencia de la televisión o del cine, cuyos anuncios o películas muestran máquinas con forma humana, llamadas androides, que generalmente son pura ficción, ya que o son hombres disfrazados de máquina o, si realmente son máquinas, no efectúan trabajos de los que el hombre se pueda aprovechar.
En la actualidad, los avances tecnológicos y científicos no han permitido todavía construir un robot realmente inteligente, aunque existen esperanzas de que esto sea posible algún día.
Hoy por hoy, una de las finalidades de la construcción de robots es su intervención en los procesos de fabricación. Estos robots, que no tienen forma humana en absoluto, son los encargados de realizar trabajos repetitivos en las cadenas de proceso de fabricación, como por ejemplo: pintar al spray, moldear a inyección, soldar carrocerías de automóvil, trasladar materiales, etc. En una fábrica sin robots, los trabajos antes mencionados los realizan técnicos especialistas en cadenas de producción. Con los robots, el técnico puede librarse de la rutina y el riesgo que sus labores comportan, con lo que la empresa gana en rapidez, calidad y precisión.
En los próximos cien años, seguramente en todas las fábricas del mundo encontraremos robots trabajando.
La Robótica es la técnica que aplica la informática al diseño y empleo de aparatos que, en substitución de personas, realizan operaciones o trabajos, por lo general en instalaciones industriales.Nacido de la unión de la cibernética con la fisiología, se llamara "cyborg". Su constitución contendrá glándulas electrónicas y químicas, estimulados bioeléctricos, el todo incluido en un organismo cibernetizado.
Los robots son dispositivos compuestos de sensores que reciben datos de entrada y que pueden estar conectados a la computadora. Esta, al recibir la información de entrada, ordena al robot que efectúe una determinada acción. Puede ser que los propios robots dispongan de microprocesadores que reciben el input de los sensores y que estos microprocesadores ordenen al robot la ejecución de las acciones para las cuales está concebido. En este último caso, el propio robot es a su vez una computadora.
Al oír la palabra robot, a menudo se produce en nuestra mente la imagen de una máquina con forma humana, con cabeza y extremidades. Esta asociación es fruto de la influencia de la televisión o del cine, cuyos anuncios o películas muestran máquinas con forma humana, llamadas androides, que generalmente son pura ficción, ya que o son hombres disfrazados de máquina o, si realmente son máquinas, no efectúan trabajos de los que el hombre se pueda aprovechar.
En la actualidad, los avances tecnológicos y científicos no han permitido todavía construir un robot realmente inteligente, aunque existen esperanzas de que esto sea posible algún día.
Hoy por hoy, una de las finalidades de la construcción de robots es su intervención en los procesos de fabricación. Estos robots, que no tienen forma humana en absoluto, son los encargados de realizar trabajos repetitivos en las cadenas de proceso de fabricación, como por ejemplo: pintar al spray, moldear a inyección, soldar carrocerías de automóvil, trasladar materiales, etc. En una fábrica sin robots, los trabajos antes mencionados los realizan técnicos especialistas en cadenas de producción. Con los robots, el técnico puede librarse de la rutina y el riesgo que sus labores comportan, con lo que la empresa gana en rapidez, calidad y precisión.
En los próximos cien años, seguramente en todas las fábricas del mundo encontraremos robots trabajando.
TRES LEYES DE LA ROBÓTICA.
Estas leyes surgen como medida de protección para los seres humanos. En ciencia ficción las tres leyes de la robótica son un conjunto de normas escritas por Isaac Asimov, que la mayoría de los robots de sus novelas y cuentos están diseñados para cumplir. En ese universo, las leyes son "formulaciones matemáticas impresas en los senderos positrónicos del cerebro" de los robots (líneas de código del programa de funcionamiento del robot guardadas en la ROM del mismo). Aparecidas por primera vez en el relato Runaround (1942), establecen lo siguiente:
- Un robot no puede herir a un ser humano, ni por inacción dejar que un ser humano sufra daño.
- ¿Un robot debe obedecer las órdenes impartidas por los seres humanos, salvo si viola la primera ley.
- Un robot debe salvaguardar su existencia, salvo cuando ésta contravenga las dos leyes anteriores.
HISTORIA DE LOS ROBOTS
La investigación en esta área nació en la década de 1950 asegurando rápidos avances, pero se estancó por problemas aparentemente sencillos.
En 1960 se construyó un robot que podía mirar una torre de cubos y copiarla, pero la falta de sentido común lo llevó a hacer la torre desde arriba hacia abajo, soltando los bloques en el aire. Hoy, los intentos por construir máquinas inteligentes continúan... y prometen maravillas.
El estadounidense David H. Freedman -reconocido por Martin Gardner como uno de los mejores escritores científicos de EU- recopila en su libro Los Hacedores de Cerebros los principales proyectos que se están desarrollando en el área de la IA.
En forma ágil y entretenida, el editor de la revista Discover relata cómo esta rama trasciende ya el campo de la tecnología computacional y combina conocimientos de neurociencia, microbiología, biología evolutiva y zoología.
Reproducimos aquí algunos de los principales proyectos.
A mediados del siglo XVIII: J. de Vaucanson construyó varias muñecas mecánicas de tamaño humano que ejecutaban piezas de música.
J. Jacquard inventó su telar, que era una máquina programable para la urdimbre.
1805 H. Maillardet contruyó una muñeca mecánica capaz de hacer dibujos.
1946 El inventor americano O. C. Devol desarrolló un dispositivo controlador que podía registrar señales eléctricas por medios magnéticos y reproducirlas para accionar una máquina mecánica. La patente de Estados Unidos correspondiente se emitió en 1952.
1951 Trabajo de desarrollo con teleoperadores (manipuladores de control remoto) para manejar materiales radioactivos. Patentes de Estados Unidos relacionadas emitidas para Goertz (1954) y Bergsland (1958).
1952 Una máquina prototipo de control numérico fue objeto de demostración en el Instituto de Tecnologia de Massachusetts después de varios años de desarrollo. Un lenguaje de programación de piezas denominado APT (Automatically Programmed Tooling -Herramental Automáticamente Programado) se desarrolló posteriormente y se publicó en 1961.
1954 El inventor británico C. W. Kenward solicitó una patente para diseño de robot. Patente británica emitida en 1957.
1954 O. C. Devol desarrolla diseños para «transferencia de artículos programada». Patente de Estados Unidos emitida para diseño en 1961.
1959 Se introdujo el primer robot comercial por Planet Corporation. Estaba controlado por interruptores de fin de carrera y levas.
1960 Se introdujo el primer robot «Unimate», basado en la «transferencia de artículos programada» de Devol. Utilizaba los principios del control numérico para el control del manipulador y era un robot de transmisión hidráulica.
1961 Un robot Unímate se instaló en la Ford Motor Company para atender una máquina de fundición en troquel.
1966 Tralífa, una firma noruega, construyó e instaló un robot de pintura por pulverización.
1968 Un robot móvil llamado «Shakey» se desarrolló en SRI (Stanford Research Institute). Estaba provisto de una diversidad de sensores, incluyendo una cámara de visión y sensores táctiles, y podía desplazarse por el suelo.
1971 El «Stanford Arm», un pequeño brazo de robot de accionamiento eléctrico, se desarrolló en Stanford University.
1973 Se desarrolló en SRI el primer lenguaje de programación de robot del tipo de computadora para la investigación con la denominación WAVE. Fue seguido por el lenguaje AL en 1974. Los dos lenguajes se desarrollaron posteriormente en el lenguaje VAL comercial para Unimation por Victor Scheinman y Bruce Simano.
1974 ASEA introdujo el robot IRb6 de accionamiento completamente eléctrico.
1974 Kawasaki, bajo licencia de Unimation, instaló un robot para soldadura por arco para estructuras de motocicletas.
1974 Cincinnati Milacron introdujo el robot T3 con control por computadora.
1975 El robot «Sigma» de Olivetti se utilizó en operaciones de montaje, una de las primitivas aplicaciones de la robótica al montaje.
1976 Un dispositivo de Remote Center Compliance (RCC) para la inserción de piezas en la línea de montaje se desarrolló en los laboratoios Charles Stark Draper Labs en Estados Unidos.
1978 Se introdujo el robot PUMA (Programmable Universal Machine for Assembly) para tareas de montaje por Unimation, basándose en diseños obtenidos en un estudio de la General Motors.
1978 El robot T3 de Cincinnati Milacron se adaptó y programó para realizar operaciones de taladrado y circulación de materiales en componentes de aviones, bajo el patrocinio de Air Force ICAM (Integrated Computer-Aided Manufacturing).
1979 Desarrollo del robot del tipo SCARA (Selective Compliance Arm for Robotic Assembly) en la Universidad de Yamanashi en Japón para montaje. Varios robots SCARA comerciales se introdujeron hacia 1981.
1980 Un sistema robótico de captación de recipientes fue objeto de demostración en la Universidad de Rhode Island. Con el empleo de la visión de máquina, el sistema era capaz de captar piezas en orientaciones aleatorias y posiciones fuera de un recipiente.
1981 Se desarrolló en la Universidad Carnegie-Mellon un robot de impulsión directa. Utilizaba motores eléctricos situados en las articulaciones del manipulador sin las transmisiones mecánicas habituales empleadas en la mayoría de los robots.
1982 IBM introduce el robot RS-l para montaje, basado en varios años de desarrollo interno. Se trata de un robot de estructura de caja que utiliza un brazo constituido por tres dispositivos de deslizamiento ortogonales. El lenguaje de robot AML, desarrollado por IBM, se introdujo también para programar el robot RS-1.
1983 Informe emitido sobre la investigación en Westinghouse Corp. bajo el patrocinio de National Science Foundation sobre un «sistema de montaje programable-adaptable» (APAS), un proyecto piloto para una línea de montaje automatizada flexible con el empleo de robots.
1984 Varios sistemas de programación fuera de línea se desmostraron en la exposición Robots 8. La operación típica de estos sistemas permitía que se desarrollaran programas de robot utilizando gráficos.
J. Jacquard inventó su telar, que era una máquina programable para la urdimbre.
1805 H. Maillardet contruyó una muñeca mecánica capaz de hacer dibujos.
1946 El inventor americano O. C. Devol desarrolló un dispositivo controlador que podía registrar señales eléctricas por medios magnéticos y reproducirlas para accionar una máquina mecánica. La patente de Estados Unidos correspondiente se emitió en 1952.
1951 Trabajo de desarrollo con teleoperadores (manipuladores de control remoto) para manejar materiales radioactivos. Patentes de Estados Unidos relacionadas emitidas para Goertz (1954) y Bergsland (1958).
1952 Una máquina prototipo de control numérico fue objeto de demostración en el Instituto de Tecnologia de Massachusetts después de varios años de desarrollo. Un lenguaje de programación de piezas denominado APT (Automatically Programmed Tooling -Herramental Automáticamente Programado) se desarrolló posteriormente y se publicó en 1961.
1954 El inventor británico C. W. Kenward solicitó una patente para diseño de robot. Patente británica emitida en 1957.
1954 O. C. Devol desarrolla diseños para «transferencia de artículos programada». Patente de Estados Unidos emitida para diseño en 1961.
1959 Se introdujo el primer robot comercial por Planet Corporation. Estaba controlado por interruptores de fin de carrera y levas.
1960 Se introdujo el primer robot «Unimate», basado en la «transferencia de artículos programada» de Devol. Utilizaba los principios del control numérico para el control del manipulador y era un robot de transmisión hidráulica.
1961 Un robot Unímate se instaló en la Ford Motor Company para atender una máquina de fundición en troquel.
1966 Tralífa, una firma noruega, construyó e instaló un robot de pintura por pulverización.
1968 Un robot móvil llamado «Shakey» se desarrolló en SRI (Stanford Research Institute). Estaba provisto de una diversidad de sensores, incluyendo una cámara de visión y sensores táctiles, y podía desplazarse por el suelo.
1971 El «Stanford Arm», un pequeño brazo de robot de accionamiento eléctrico, se desarrolló en Stanford University.
1973 Se desarrolló en SRI el primer lenguaje de programación de robot del tipo de computadora para la investigación con la denominación WAVE. Fue seguido por el lenguaje AL en 1974. Los dos lenguajes se desarrollaron posteriormente en el lenguaje VAL comercial para Unimation por Victor Scheinman y Bruce Simano.
1974 ASEA introdujo el robot IRb6 de accionamiento completamente eléctrico.
1974 Kawasaki, bajo licencia de Unimation, instaló un robot para soldadura por arco para estructuras de motocicletas.
1974 Cincinnati Milacron introdujo el robot T3 con control por computadora.
1975 El robot «Sigma» de Olivetti se utilizó en operaciones de montaje, una de las primitivas aplicaciones de la robótica al montaje.
1976 Un dispositivo de Remote Center Compliance (RCC) para la inserción de piezas en la línea de montaje se desarrolló en los laboratoios Charles Stark Draper Labs en Estados Unidos.
1978 Se introdujo el robot PUMA (Programmable Universal Machine for Assembly) para tareas de montaje por Unimation, basándose en diseños obtenidos en un estudio de la General Motors.
1978 El robot T3 de Cincinnati Milacron se adaptó y programó para realizar operaciones de taladrado y circulación de materiales en componentes de aviones, bajo el patrocinio de Air Force ICAM (Integrated Computer-Aided Manufacturing).
1979 Desarrollo del robot del tipo SCARA (Selective Compliance Arm for Robotic Assembly) en la Universidad de Yamanashi en Japón para montaje. Varios robots SCARA comerciales se introdujeron hacia 1981.
1980 Un sistema robótico de captación de recipientes fue objeto de demostración en la Universidad de Rhode Island. Con el empleo de la visión de máquina, el sistema era capaz de captar piezas en orientaciones aleatorias y posiciones fuera de un recipiente.
1981 Se desarrolló en la Universidad Carnegie-Mellon un robot de impulsión directa. Utilizaba motores eléctricos situados en las articulaciones del manipulador sin las transmisiones mecánicas habituales empleadas en la mayoría de los robots.
1982 IBM introduce el robot RS-l para montaje, basado en varios años de desarrollo interno. Se trata de un robot de estructura de caja que utiliza un brazo constituido por tres dispositivos de deslizamiento ortogonales. El lenguaje de robot AML, desarrollado por IBM, se introdujo también para programar el robot RS-1.
1983 Informe emitido sobre la investigación en Westinghouse Corp. bajo el patrocinio de National Science Foundation sobre un «sistema de montaje programable-adaptable» (APAS), un proyecto piloto para una línea de montaje automatizada flexible con el empleo de robots.
1984 Varios sistemas de programación fuera de línea se desmostraron en la exposición Robots 8. La operación típica de estos sistemas permitía que se desarrollaran programas de robot utilizando gráficos.
ROBOTS IMPULSADOS NEUMATICAMENTE
La programación de estos robots consiste en la conexión de tubos de plástico a unos manguitos de unióñ de la unidad de control neumático. Esta unidad está formada por dos partes: una superior y una inferior. La parte inferior es un secuenciador que proporciona presión y vacío al conjunto de manguitos de unión en una secuencia controlada por el tiempo. La parte superior es el conjunto de manguitos de unión que activan cada una de las piezas móviles del robot. Las conexiones entre manguitos determinan qué piezas intervendrán en el movimiento, en qué dirección se moverán y los diferentes pasos que deberán efectuar. Modificando las conexiones de los manguitos de unión se podrán programar otras secuencias de pasos distintas.
Los robots del tipo descrito son los más simples que existen. Hay quien opina que a este tipo de máquinas no se les debería llamar robots; sin embargo, en ellas se encuentran todos los elementos básicos de un robot: estas máquinas son programables, automáticas y pueden realizar gran variedad de movimientos.
La programación de estos robots consiste en la conexión de tubos de plástico a unos manguitos de unióñ de la unidad de control neumático. Esta unidad está formada por dos partes: una superior y una inferior. La parte inferior es un secuenciador que proporciona presión y vacío al conjunto de manguitos de unión en una secuencia controlada por el tiempo. La parte superior es el conjunto de manguitos de unión que activan cada una de las piezas móviles del robot. Las conexiones entre manguitos determinan qué piezas intervendrán en el movimiento, en qué dirección se moverán y los diferentes pasos que deberán efectuar. Modificando las conexiones de los manguitos de unión se podrán programar otras secuencias de pasos distintas.
Los robots del tipo descrito son los más simples que existen. Hay quien opina que a este tipo de máquinas no se les debería llamar robots; sin embargo, en ellas se encuentran todos los elementos básicos de un robot: estas máquinas son programables, automáticas y pueden realizar gran variedad de movimientos.
ROBOTS EQUIPADOS CON SERVOMECANISMOS
Otro tipo de robots más sofisticados desde el punto de vista del control y de las prestaciones que ofrecen son los que llevan servomecanismos.
El uso de servomecanismos va ligado al uso de sensores, como los potenciómetros, que informan de la posición del brazo o la pieza que se ha movido del robot, una vez éste ha ejecutado una orden transmitida. Esta posición es comparada con la que realmente debería adoptar el brazo o la pieza después de la ejecución de la orden; si no es la misma, se efectúa un movimiento más hasta llegar a la posición indicada.
Otro tipo de robots más sofisticados desde el punto de vista del control y de las prestaciones que ofrecen son los que llevan servomecanismos.
El uso de servomecanismos va ligado al uso de sensores, como los potenciómetros, que informan de la posición del brazo o la pieza que se ha movido del robot, una vez éste ha ejecutado una orden transmitida. Esta posición es comparada con la que realmente debería adoptar el brazo o la pieza después de la ejecución de la orden; si no es la misma, se efectúa un movimiento más hasta llegar a la posición indicada.
ROBOTS PUNTO A PUNTO
Añadiendo a los servomecanismos una memoria electrónica capaz de almacenar programas y un conjunto de circuitos de control digital, se obtienen robots más potentes y de más fácil manejo.
La programación de este tercer tipo de robots se efectúa mediante una caja de control que posee un botón de control de velocidad, mediante el cual se puede ordenar al robot la ejecución de los movimientos paso a paso. Se clasifican, por orden de ejecución, los pasos que el robot debe seguir, al mismo tiempo que se puede ir grabando en la memoria la posición de cada paso. Este será el programa que el robot ejecutará. Una vez terminada la programación, el robot inicia su trabajo según las instruciones del programa. A este tipo de robots se les llama punto a punto, porque el camino trazado para la realización de su trabajo está definido por pocos puntos. Para ejemplificar este método de programación pensemos en un niño que dirige un automóvil por control remoto. Si el vehículo dirigido tuviera una memoria que grabase los movimientos que el niño le ordena, podría realizar los mismos movimientos sin control y ser dirigido por la circuiteria electrónica que ejecutaría el programa grabado en memoria.
Gracias a la memoria electrónica que poseen estos robots, se pueden tener almacenados varios programas. El modo de elegir uno de los programas almacenados se hace a través de los recogidos por algún sensor o por una señal de input que les llega a través de las órdenes dadas por el programador.
Estos robots se usan por ejemplo en las cadenas de soldadura de carrocerías de automóviles. Los robots están programados para soldar automóviles de varios modelos distintos. El programador, o un sensor, reconoce el tipo de automóvil y decide el programa que se ha de aplicar en cada caso.
Estos programas constan de pocos pasos, muchas veces sólo cien; esto significa que no sirven como controladores de robots para trabajos de continuo movimiento. Para solventar este inconveniente, se usa una cinta en la que se almacenan miles de pasos de programa que el robot leerá y ejecutará; en estos casos la cinta actúa de memoria. Robots de este tipo, que se pueden encontrar en cadenas de pintura por spray, ya empiezan a trabajar como si fueran computadoras propiamente dichas.
Añadiendo a los servomecanismos una memoria electrónica capaz de almacenar programas y un conjunto de circuitos de control digital, se obtienen robots más potentes y de más fácil manejo.
La programación de este tercer tipo de robots se efectúa mediante una caja de control que posee un botón de control de velocidad, mediante el cual se puede ordenar al robot la ejecución de los movimientos paso a paso. Se clasifican, por orden de ejecución, los pasos que el robot debe seguir, al mismo tiempo que se puede ir grabando en la memoria la posición de cada paso. Este será el programa que el robot ejecutará. Una vez terminada la programación, el robot inicia su trabajo según las instruciones del programa. A este tipo de robots se les llama punto a punto, porque el camino trazado para la realización de su trabajo está definido por pocos puntos. Para ejemplificar este método de programación pensemos en un niño que dirige un automóvil por control remoto. Si el vehículo dirigido tuviera una memoria que grabase los movimientos que el niño le ordena, podría realizar los mismos movimientos sin control y ser dirigido por la circuiteria electrónica que ejecutaría el programa grabado en memoria.
Gracias a la memoria electrónica que poseen estos robots, se pueden tener almacenados varios programas. El modo de elegir uno de los programas almacenados se hace a través de los recogidos por algún sensor o por una señal de input que les llega a través de las órdenes dadas por el programador.
Estos robots se usan por ejemplo en las cadenas de soldadura de carrocerías de automóviles. Los robots están programados para soldar automóviles de varios modelos distintos. El programador, o un sensor, reconoce el tipo de automóvil y decide el programa que se ha de aplicar en cada caso.
Estos programas constan de pocos pasos, muchas veces sólo cien; esto significa que no sirven como controladores de robots para trabajos de continuo movimiento. Para solventar este inconveniente, se usa una cinta en la que se almacenan miles de pasos de programa que el robot leerá y ejecutará; en estos casos la cinta actúa de memoria. Robots de este tipo, que se pueden encontrar en cadenas de pintura por spray, ya empiezan a trabajar como si fueran computadoras propiamente dichas.
ROBOTS CONTROLADOS POR COMPUTADORA
Un cuarto tipo de robots comprende aquellos que se pueden controlar mediante computadora. Con ella es posible programar el robot para que mueva sus brazos en línea recta o describiendo cualquier otra figura geométrica entre puntos preestablecidos. La programación se realiza mediante una caja de control o mediante el teclado de la computadora. El movimiento de sus brazos se especifica mediante varios sistemas de coordenadas según la referencia que se tome: la mesa de trabajo en la que se encuentra apoyado el robot o el extremo del brazo del robot. La computadora permite además acelerar más o menos los movimientos del robot, para facilitar la manipulación de objetos pesados.
Un cuarto tipo de robots comprende aquellos que se pueden controlar mediante computadora. Con ella es posible programar el robot para que mueva sus brazos en línea recta o describiendo cualquier otra figura geométrica entre puntos preestablecidos. La programación se realiza mediante una caja de control o mediante el teclado de la computadora. El movimiento de sus brazos se especifica mediante varios sistemas de coordenadas según la referencia que se tome: la mesa de trabajo en la que se encuentra apoyado el robot o el extremo del brazo del robot. La computadora permite además acelerar más o menos los movimientos del robot, para facilitar la manipulación de objetos pesados.
ROBOTS CON CAPACIDADES SENSORIALES
Aún se pueden añadir a este tipo de robots capacidades sensoriales: sensores ópticos, codificadores, etc. Los que no poseen estas capacidades sólo pueden trabajar en ambientes donde los objetos que se manipulan se mantienen siempre en la misma posición. En el caso de la cadena de soldadura de carrocerías de automóviles, las carrocerías están en movimiento hasta que llegan delante del robot, donde quedan inmóviles hasta que éste termina su trabajo; en este momento la cadena se vuelve a poner en movimiento hasta que vuelve a detenerse cuando otra carrocería está delante del robot, y así sucesivamente. Si estos robots tuvieran capacidades sensoriales, podrían suprimirse las paradas en la cadena.
Supongamos que hay un codificador sujeto a la línea de movimiento y que el robot está provisto de un sensor óptico. El primero indicará al robot la velocidad de la carrocería y con el segundo el robot sabrá cuándo esta carrocería se mueve en su área de trabajo, momento en que empezará a ejecutar las órdenes que le llegan de la computadora. A partir de este momento, la computadora del robot irá transformando el sistema de coordenadas con respecto a la carrocería en movimiento para que el robot pueda efectuar las soldaduras en el lugar apropiado.
Los robots con capacidades sensoriales constituyen la última generación de este tipo de máquinas. El uso de estos robots en los ambientes industriales es muy escaso debido a su elevado coste.
Actualmente, las compañías industriales están valorando si económicamente les resulta más ventajoso mantener los robots que necesitan tener inmóviles los objetos o bien este último tipo de robots. La razón del encarecimiento de estas máquinas es el alto coste de los aparatos sensoriales y del software utilizado para el manejo.
A pesar de todo, la investigación sobre los aparatos sensoriales está en pleno apogeo, lo que conducirá seguramente a un abaratamiento de éstos y a un aumento de su potencia y de sus capacidades.
Estos robots se usan en cadenas de embotellado para comprobar si las botellas están llenas o si la etiqueta está bien colocada.
Aún se pueden añadir a este tipo de robots capacidades sensoriales: sensores ópticos, codificadores, etc. Los que no poseen estas capacidades sólo pueden trabajar en ambientes donde los objetos que se manipulan se mantienen siempre en la misma posición. En el caso de la cadena de soldadura de carrocerías de automóviles, las carrocerías están en movimiento hasta que llegan delante del robot, donde quedan inmóviles hasta que éste termina su trabajo; en este momento la cadena se vuelve a poner en movimiento hasta que vuelve a detenerse cuando otra carrocería está delante del robot, y así sucesivamente. Si estos robots tuvieran capacidades sensoriales, podrían suprimirse las paradas en la cadena.
Supongamos que hay un codificador sujeto a la línea de movimiento y que el robot está provisto de un sensor óptico. El primero indicará al robot la velocidad de la carrocería y con el segundo el robot sabrá cuándo esta carrocería se mueve en su área de trabajo, momento en que empezará a ejecutar las órdenes que le llegan de la computadora. A partir de este momento, la computadora del robot irá transformando el sistema de coordenadas con respecto a la carrocería en movimiento para que el robot pueda efectuar las soldaduras en el lugar apropiado.
Los robots con capacidades sensoriales constituyen la última generación de este tipo de máquinas. El uso de estos robots en los ambientes industriales es muy escaso debido a su elevado coste.
Actualmente, las compañías industriales están valorando si económicamente les resulta más ventajoso mantener los robots que necesitan tener inmóviles los objetos o bien este último tipo de robots. La razón del encarecimiento de estas máquinas es el alto coste de los aparatos sensoriales y del software utilizado para el manejo.
A pesar de todo, la investigación sobre los aparatos sensoriales está en pleno apogeo, lo que conducirá seguramente a un abaratamiento de éstos y a un aumento de su potencia y de sus capacidades.
Estos robots se usan en cadenas de embotellado para comprobar si las botellas están llenas o si la etiqueta está bien colocada.
Futuro de la robótica
A pesar de que existen muchos robots que efectúan trabajos industriales, aquéllos son incapaces de desarrollar la mayoría de operaciones que la industria requiere. Al no disponer de unas capacidades sensoriales bien desarrolladas, el robot es incapaz de realizar tareas que dependen del resultado de otra anterior.
En un futuro próximo, la robótica puede experimentar un avance espectacular con las cámaras de televisión (ejemplo de aparato sensorial), más pequeñas y menos caras, y con las computadoras potentes y más asequibles.
Los sensores se diseñarán de modo que puedan medir el espacio tridimensional que rodea al robot, así como reconocer y medir la posición y la orientación de los objetos y sus relaciones con el espacio. Se dispondrá de un sistema de proceso sensorial capaz de analizar e interpretar los datos generados por los sensores, así como de compararlos con un modelo para detectar los errores que se puedan producir. Finalmente, habrá un sistema de control que podrá aceptar comapdos de alto niyel y convertirlos en órdenes, que serán ejecutadas por el robot para realizar tareas enormemente sofisticadas.
Si los elementos del robot son cada vez más otentes, también tendrán que serlo los programas que los controlen a través de la computaora. Si los programas son más complejos, la omputadora deberá ser más potente y cumplir nos requisitos mínimos para dar una respuesta rapida a la información que le llegue a través de los sensores del robot.
Paralelo al avance de los robots industriales erá el avance de las investigaciones de los roots llamados androides, que también se beneiciarán de los nuevos logros en el campo de los aparatos sensoriales. De todas formas, es posile que pasen decenas de años antes de que se vea un androide con mínima apariencia humana en cuanto a movimientos y comportamiento.
A pesar de que existen muchos robots que efectúan trabajos industriales, aquéllos son incapaces de desarrollar la mayoría de operaciones que la industria requiere. Al no disponer de unas capacidades sensoriales bien desarrolladas, el robot es incapaz de realizar tareas que dependen del resultado de otra anterior.
En un futuro próximo, la robótica puede experimentar un avance espectacular con las cámaras de televisión (ejemplo de aparato sensorial), más pequeñas y menos caras, y con las computadoras potentes y más asequibles.
Los sensores se diseñarán de modo que puedan medir el espacio tridimensional que rodea al robot, así como reconocer y medir la posición y la orientación de los objetos y sus relaciones con el espacio. Se dispondrá de un sistema de proceso sensorial capaz de analizar e interpretar los datos generados por los sensores, así como de compararlos con un modelo para detectar los errores que se puedan producir. Finalmente, habrá un sistema de control que podrá aceptar comapdos de alto niyel y convertirlos en órdenes, que serán ejecutadas por el robot para realizar tareas enormemente sofisticadas.
Si los elementos del robot son cada vez más otentes, también tendrán que serlo los programas que los controlen a través de la computaora. Si los programas son más complejos, la omputadora deberá ser más potente y cumplir nos requisitos mínimos para dar una respuesta rapida a la información que le llegue a través de los sensores del robot.
Paralelo al avance de los robots industriales erá el avance de las investigaciones de los roots llamados androides, que también se beneiciarán de los nuevos logros en el campo de los aparatos sensoriales. De todas formas, es posile que pasen decenas de años antes de que se vea un androide con mínima apariencia humana en cuanto a movimientos y comportamiento.
ROBOTS MOSQUITOS
La cucaracha metálica se arrastra con gran destreza por la arena, como un verdadero insecto. A pesar de que Atila avanza a 2 km/h, tratando de no tropezar con las cosas, es «gramo por gramo el robot más complejo del mundo», según su creador, Rodney Brooks. En su estructura de 1,6 kg y 6 patas, lleva 24 motores, 10 computadores y 150 sensores, incluida una cámara de video en miniatura.
Los descendientes de Atila, que Brooks comienza a diseñar en el Laboratorio de IA del Massachusetts Institute of Technology (MIT), tendrán la forma de «robóts mosquitos» mecanismos semiinteligentes de 1 mm de ancho tallados en un único pedazo de silicio -cerebro, motor y todo-, a un costo de centavos por unidad. Provistos de minúsculos escalpelos, podrán arrastrarse por el ojo o las arterias del corazón para realizar cirugía... Vivirán en las alfombras, sacando continuamente el polvo partícula a partícula. Infinidad de ellos cubrirán las casas en vez de capas de pintura, obedeciendo la orden de cambiar cada vez que se nos antoje un nuevo color.
Atila representa un quiebre con la rama tradicional de la IA, que por años buscó un sistema computacional que razone de una manera matemáticamente ordenada, paso a paso, «de arriba hacia abajo». Brooks incorporó la «arquitectura de subsunción» que utiliza un método de programación «de abajo hacia arriba» en el que la inteligencia surge por sí sola a través de la interacción de elementos independientes relativamente simples, tal como sucede en la naturaleza.
A la década de los ochenta pertenecen progresos en robótica verdaderamente notables. Una tarea tan simple como la de quitar el polvo con una aspiradora y esquivar convenientemente los obstáculos que haya, no se programa tan fácilmente en un robot. El punto importante es la detección de los obstáculos (que no siempre son los mismos ni están en el mismo sitio) y la maniobra para eludirlos y seguir trabajando con la aspiradora. En comparación, los robots industriales, que realizan operaciones muy precisas y a veces complejas, no plantean tanta dificultad en su diseño y fabricación. La razón de ello estriba en la fijeza de sus respectivas tareas. ¡Limpiar el polvo del suelo de un salón es más difícil que ajustar piezas en una cadena de montaje de automóviles!
La experimentación en operaciones quirúrgicas con robots abre nuevos campos tan positivos como esperanzadores. La cirugía requiere de los médicos una habilidad, precisión y decisión muy cualificadas. La asistencia de ingenios puede complementar algunas de las condiciones que el trabajo exige.
En operaciones delicadísimas, como las de cerebro, el robot puede aportar mayor fiabilidad. Ultimamente, se ha logrado utilizar estas máquinas para realizar el cálculo de los ángulos de incisión de los instrumentos de corte y reconocjmiento en operaciones cerebrales; así mismo, su operatividad se extiende a la dirección y el manejo del trepanador quirúrgico para penetrar el cráneo y de la aguja de biopsia para tomar muestras del cerebro. Estos instrumentos se utilizan para obtener muestras de tejidos de lo que se suponen tumores que presentan un difícil acceso, para lo que resulta esencial la intervención del robot.
El progreso de estas aplicaciones va más allá de la mejora de las condiciones de intervención. Aporta ventajas tan revolucionarias como Inteligencia Artificial.
La cucaracha metálica se arrastra con gran destreza por la arena, como un verdadero insecto. A pesar de que Atila avanza a 2 km/h, tratando de no tropezar con las cosas, es «gramo por gramo el robot más complejo del mundo», según su creador, Rodney Brooks. En su estructura de 1,6 kg y 6 patas, lleva 24 motores, 10 computadores y 150 sensores, incluida una cámara de video en miniatura.Los descendientes de Atila, que Brooks comienza a diseñar en el Laboratorio de IA del Massachusetts Institute of Technology (MIT), tendrán la forma de «robóts mosquitos» mecanismos semiinteligentes de 1 mm de ancho tallados en un único pedazo de silicio -cerebro, motor y todo-, a un costo de centavos por unidad. Provistos de minúsculos escalpelos, podrán arrastrarse por el ojo o las arterias del corazón para realizar cirugía... Vivirán en las alfombras, sacando continuamente el polvo partícula a partícula. Infinidad de ellos cubrirán las casas en vez de capas de pintura, obedeciendo la orden de cambiar cada vez que se nos antoje un nuevo color.
Atila representa un quiebre con la rama tradicional de la IA, que por años buscó un sistema computacional que razone de una manera matemáticamente ordenada, paso a paso, «de arriba hacia abajo». Brooks incorporó la «arquitectura de subsunción» que utiliza un método de programación «de abajo hacia arriba» en el que la inteligencia surge por sí sola a través de la interacción de elementos independientes relativamente simples, tal como sucede en la naturaleza.
A la década de los ochenta pertenecen progresos en robótica verdaderamente notables. Una tarea tan simple como la de quitar el polvo con una aspiradora y esquivar convenientemente los obstáculos que haya, no se programa tan fácilmente en un robot. El punto importante es la detección de los obstáculos (que no siempre son los mismos ni están en el mismo sitio) y la maniobra para eludirlos y seguir trabajando con la aspiradora. En comparación, los robots industriales, que realizan operaciones muy precisas y a veces complejas, no plantean tanta dificultad en su diseño y fabricación. La razón de ello estriba en la fijeza de sus respectivas tareas. ¡Limpiar el polvo del suelo de un salón es más difícil que ajustar piezas en una cadena de montaje de automóviles!
La experimentación en operaciones quirúrgicas con robots abre nuevos campos tan positivos como esperanzadores. La cirugía requiere de los médicos una habilidad, precisión y decisión muy cualificadas. La asistencia de ingenios puede complementar algunas de las condiciones que el trabajo exige.
En operaciones delicadísimas, como las de cerebro, el robot puede aportar mayor fiabilidad. Ultimamente, se ha logrado utilizar estas máquinas para realizar el cálculo de los ángulos de incisión de los instrumentos de corte y reconocjmiento en operaciones cerebrales; así mismo, su operatividad se extiende a la dirección y el manejo del trepanador quirúrgico para penetrar el cráneo y de la aguja de biopsia para tomar muestras del cerebro. Estos instrumentos se utilizan para obtener muestras de tejidos de lo que se suponen tumores que presentan un difícil acceso, para lo que resulta esencial la intervención del robot.
El progreso de estas aplicaciones va más allá de la mejora de las condiciones de intervención. Aporta ventajas tan revolucionarias como Inteligencia Artificial.
Inteligencia ARTIFICIAL
La palabra inteligencia procede del latín intelligentia, que significa la capacidad de entender o comprender. Esta etimología es poco iluminadora porque, en realidad, su origen se remonta a otro término latino, legere, que significa «coger» o «escoger». De ahí que intelligere comunique el significado de reunir elementos, escogér entre ellos y formar ideas, comprender, conocer.
De modo genérico, la actividad intelectiva agrupa, mediante un intrincado dispositivo neurológico, los procesos de la percepción, formación de impresiones, memorización, cotejo de imágenes, elección y gradación de éstas, comprensión y conocimiento. No es absurdo pensar que una máquina de extraordinaria perfección alcance a realizar estas tareas. También puede entenderse que el objetivo de una máquina pensante se circunscriba a ámbitos más lógicos que creativos, o emotivos, si parece remota una creación completa por medios artificiales de inteligencia.
Resulta difícil hacer una síntesis de la profusa polémica entre los que creen y los que no creen en la posibilidad de producir una inteligencia artificial. La breve exposición de sus respectivos argumentos arroja la luz suficiente acerca de sus enfrentadas posiciones y despliega un plano teórico que culmina un asombroso edificio de trabajos y experiencias desde los años cincuenta.
Unos y otros, tanto los que argumentan a favor como en contra, parten de unos presupuestos comunes que recogen los distintos ámbitos en que se fundamenta y manifiesta la inteligencia:
La palabra inteligencia procede del latín intelligentia, que significa la capacidad de entender o comprender. Esta etimología es poco iluminadora porque, en realidad, su origen se remonta a otro término latino, legere, que significa «coger» o «escoger». De ahí que intelligere comunique el significado de reunir elementos, escogér entre ellos y formar ideas, comprender, conocer.
De modo genérico, la actividad intelectiva agrupa, mediante un intrincado dispositivo neurológico, los procesos de la percepción, formación de impresiones, memorización, cotejo de imágenes, elección y gradación de éstas, comprensión y conocimiento. No es absurdo pensar que una máquina de extraordinaria perfección alcance a realizar estas tareas. También puede entenderse que el objetivo de una máquina pensante se circunscriba a ámbitos más lógicos que creativos, o emotivos, si parece remota una creación completa por medios artificiales de inteligencia.
Resulta difícil hacer una síntesis de la profusa polémica entre los que creen y los que no creen en la posibilidad de producir una inteligencia artificial. La breve exposición de sus respectivos argumentos arroja la luz suficiente acerca de sus enfrentadas posiciones y despliega un plano teórico que culmina un asombroso edificio de trabajos y experiencias desde los años cincuenta.
Unos y otros, tanto los que argumentan a favor como en contra, parten de unos presupuestos comunes que recogen los distintos ámbitos en que se fundamenta y manifiesta la inteligencia:
- percepción
- asociación
- memoria
- imaginación o creatividad
- razón
- conciencia
Sentadas estas capacidades, no menos abstractas y elusivas que la cuestión que se intenta dilucidar, los argumentos contrarios a la inteligencia artificial se pueden resumir en los siguientes puntos:
- Las máquinas carecen de creatividad.
- Las máquinas no disponen de conciencia.
- Las máquinas no pueden alcanzar unos principios éticos con los que regir su conducta.
Frente a estos razonamientos negativos, los especialistas que creen en la legitimidad de la inteligencia artificial responden en los siguientes términos:
- Si se produce el aprendizaje de las máquinas y se sientan las bases de la creatividad.
- El estadio de conciencia y la eticidad no son absolutamente imprescindibles para la afirmación de la inteligencia y, posiblemente, puedan conquistarse.
Sea como fuere, no conviene dejarse prender de la literalidad de la discusión. En el siglo XVII, Descartes asentó la tesis de que lo único que no funciona mecánicamente en el universo es nuestra capacidad de pensar. El ilustre racionalista francés afirmó el mecanicismo de la materia y la creatividad del pensamiento. En el presente siglo, no obstante, se ha demostrado que ello no es así mediante el uso de la computadora digital. La computadora es capaz de operar simulando el funcionamiento del cerebro y realizando así mismo con mucha mayor rapidez y precisión al menos algunas de sus actividades hasta ahora privativas de él.
¿Creatividad o mecanicismo?
Cuando se habla de la creatividad o del principio creativo se está admitiendo un salto cualitativo con respecto al resto de los procesos mecánicos. Es evidente que el pensamiento entraña una dificultad de análisis muy seria; pero ello no quiere décir que necesariamente haya de escapar a un modelo de compleja causalidad para su estudio.
Respecto a la conciencia de las máquinas, su carencia no impide su funcionamiento inteligente ni tampoco es la prueba que no se pueda alcanzar la autoconciencia más adelante. Por supuesto, el conocimiento que discierne entre las cosas y el sujeto que conoce es superior al que sólo conoce las cosas. En el primero se da la conciencia. No obstante, desde un punto de vista histórico, el ser humano ha ganado la conciencia después de deambular durante períodos dilatados por entre las cosas. Y su andadura inteligente ya se había iniciado con anterioridad.
La vieja controversia sobre si es posible o no la inteligencia artificial ofrece un vivo campo para la dialéctica. Pero también se nutre de algo más que argumentos. Las actitudes emotivas provocan torrentes de palabras, sin atender a lo que en realidad está ocurriendo. Ello puede ser la explicación de que la discusión se agote a medida que deviene desfasada.
Lo cierto es que, paulatinamente, las computadoras están aprendiendo a ocuparse de una gran diversidad de tareas y que los sistemas expertos en curso demuestran capacidad de aprender y afinar en su actividad.
La inteligencia artificial generalmente se expresa mediante la abreviatura l.A. Bajo esta denominación se recogen las realizaciones y los proyectos de la ingeniería del conocimiento. Si el nombre parece pretencioso, puede tomarse como la forma nominal para designar aparatos y sistemas tangibles, reales.
La I.A. tiene recorrido un largo trecho que se inicia a mediados de los años cincuenta. El elemento de arranque lo constituye la fabricación de las primeras computadoras electrónicas en la década anterior. La invención de la computadora hizo posible el viejo ideal de los seres humanos: crear inteligencia, disponer almacenes de información y construir máquinas capaces de tratarla y de elaborar conocimientos.
Cuando se habla de la creatividad o del principio creativo se está admitiendo un salto cualitativo con respecto al resto de los procesos mecánicos. Es evidente que el pensamiento entraña una dificultad de análisis muy seria; pero ello no quiere décir que necesariamente haya de escapar a un modelo de compleja causalidad para su estudio.
Respecto a la conciencia de las máquinas, su carencia no impide su funcionamiento inteligente ni tampoco es la prueba que no se pueda alcanzar la autoconciencia más adelante. Por supuesto, el conocimiento que discierne entre las cosas y el sujeto que conoce es superior al que sólo conoce las cosas. En el primero se da la conciencia. No obstante, desde un punto de vista histórico, el ser humano ha ganado la conciencia después de deambular durante períodos dilatados por entre las cosas. Y su andadura inteligente ya se había iniciado con anterioridad.
La vieja controversia sobre si es posible o no la inteligencia artificial ofrece un vivo campo para la dialéctica. Pero también se nutre de algo más que argumentos. Las actitudes emotivas provocan torrentes de palabras, sin atender a lo que en realidad está ocurriendo. Ello puede ser la explicación de que la discusión se agote a medida que deviene desfasada.
Lo cierto es que, paulatinamente, las computadoras están aprendiendo a ocuparse de una gran diversidad de tareas y que los sistemas expertos en curso demuestran capacidad de aprender y afinar en su actividad.
La inteligencia artificial generalmente se expresa mediante la abreviatura l.A. Bajo esta denominación se recogen las realizaciones y los proyectos de la ingeniería del conocimiento. Si el nombre parece pretencioso, puede tomarse como la forma nominal para designar aparatos y sistemas tangibles, reales.
La I.A. tiene recorrido un largo trecho que se inicia a mediados de los años cincuenta. El elemento de arranque lo constituye la fabricación de las primeras computadoras electrónicas en la década anterior. La invención de la computadora hizo posible el viejo ideal de los seres humanos: crear inteligencia, disponer almacenes de información y construir máquinas capaces de tratarla y de elaborar conocimientos.
Etapas y campos de la inteligencia artificial
A pesar del empuje con que nació la l.A., las etapas por las cuales ha ido evolucionando no han resultado fáciles ni rápidas.
Históricamente se ha relacionado la aparición de la ingeniería del conocimiento con los sistemas automáticos para jugar a las damas y al ajedrez, entre otros juegos. El titubeante juego de los primeros avances de este tipo ha dado paso, finalmente, a versiones que han alcanzado la categoría de maestros. En el origen se hallan los primeros programas heurísticos. Entre ellos destaca el «Logic Theorist» (LT, escrito en 1956). El LT consistía en un novedoso programa de resolución general de problemas bien definidos, como el de Las torres de Hanoi, El lobo y los corderos, etc. De él se generan aplicaciones en psicología experimental relativas a la teoría de la resolución de problemas.
En la actualidad, la expresión «inteligencia artificial» todavía resulta opaca para el público. No manifiesta realidades concretas en las que está operando positivamente y, a la vez, resulta demasiado amplia para ser asimilada de un golpe.
La inteligencia artificial recoge en su seno los siguientes aspectos fundamentales:
- sistemas expertos
- robots
- procesamiento de lenguaje natural
- modelos de conocimiento
- visión artificial.
Cada uno de los campos señalados responde a sus propios objetivos. En ellos se aprecia la distribución de tareas y la investigación y realización especializadas. Es común a todos ellos el objetivo general de la inteligencia artificial. Y, así como existen etapas de profundízación y dispersión, los progresos de cada campo revierten en los otros y en una previsible reunión integral de estos avances. La especialización puede ser un método que responde a una necesidad transitoria: posteriormente, podrá ser tan sólo una forma de rentabilización de acuerdo a las aplicaciones.
Entender: Tener Idea Clara de las cosas
Resulta obvio que cuando se entiende algo, se tiene una idea clara de ese algo. Lo que no esta tan claro es que cuando uno dice entender algo, no siempre se tiene una idea clara de ese algo. Más confuso y problemático aún, es por ejemplo con las mujeres, cuando a pesar de tener una idea clara de ellas, difícilmente se les entiende. Si este párrafo te ha confundido, vuelve a leer el concepto y reflexiona, este proceso de leer y reflexionar sobre lo leído, es la manera de clarificar el concepto y por lo tanto, entenderlo.
CONOCER: Percibir el objeto como distinto de todo lo que No es Él
El conocimiento va más allá del exterior del objeto o sujeto, se refiere también a las características internas o comportamiento del sujeto y de sus reacciones a los estímulos del medio ambiente y de las relaciones con otros sujetos. Así pues, cundo decimos conocer algo debemos poder diferenciarlo perfectamente de otras cosas que pudieran aparecer ante nuestros ojos como iguales. Por ejemplo, debemos poder diferenciar perfectamente el bien, del mal, por más intentos que alguien haga para presentarnos algo malo como bueno, ¿oh no?.
Entender: Tener Idea Clara de las cosas
Resulta obvio que cuando se entiende algo, se tiene una idea clara de ese algo. Lo que no esta tan claro es que cuando uno dice entender algo, no siempre se tiene una idea clara de ese algo. Más confuso y problemático aún, es por ejemplo con las mujeres, cuando a pesar de tener una idea clara de ellas, difícilmente se les entiende. Si este párrafo te ha confundido, vuelve a leer el concepto y reflexiona, este proceso de leer y reflexionar sobre lo leído, es la manera de clarificar el concepto y por lo tanto, entenderlo.
CONOCER: Percibir el objeto como distinto de todo lo que No es Él
El conocimiento va más allá del exterior del objeto o sujeto, se refiere también a las características internas o comportamiento del sujeto y de sus reacciones a los estímulos del medio ambiente y de las relaciones con otros sujetos. Así pues, cundo decimos conocer algo debemos poder diferenciarlo perfectamente de otras cosas que pudieran aparecer ante nuestros ojos como iguales. Por ejemplo, debemos poder diferenciar perfectamente el bien, del mal, por más intentos que alguien haga para presentarnos algo malo como bueno, ¿oh no?.
REPRESENTACION DEL CONOCIMIENTO
A continuación se muestran solo dos maneras de representar el conocimiento.
- Redes Semánticas: Información representada como conjunto de nodos. Este método de representación es gráfico, se tienen nodos que representan objetos, interconectados entre sí mediante relaciones llamadas arcos o flechas.
- Frames: Describe clases de objetos en función de los aspectos de los mismos. Este método es una manera de organizar el conocimiento como una colección de características comunes al concepto, objeto, situación ó sujeto.
APRENDIZAJE
Cambio adaptativo que permite, al repetir una tarea sobre la misma población, realizarla más efectivamente.
Cuando una persona realiza la misma tarea, una y otra vez, sin realizarla de una manera más efectiva, decimos que esa persona no ha aprendido, al menos en relación a esa tarea.
Cambio adaptativo que permite, al repetir una tarea sobre la misma población, realizarla más efectivamente.
Cuando una persona realiza la misma tarea, una y otra vez, sin realizarla de una manera más efectiva, decimos que esa persona no ha aprendido, al menos en relación a esa tarea.
Métodos de Aprendizaje
- Por Implantación: Cuando el conocimiento es colocado en el sujeto, sin pasar por un proceso previo de razonamiento, como la simple memorización.
- Por Instrucción: Cuando el experto en un dominio, presenta una serie de conceptos al alumno siguiendo una estrategia predeterminada.
- Por Analogía: Cuando las similitudes entre objetos se establecen de manera concisa y breve.
- Por Ejemplos: Cuando después de utilizar otro método, se presentan muestras ampliamente descriptivas o gráficas de un conocimiento recién expuesto.
- Por Observación: Método valioso cuando se ha desarrollado un nivel razonable de competencia en el dominio seleccionado. Este método nos permite detectar los detalles de la solución a un problema en un ambiente no inventado.
- Por Descubrimiento: adquisición de conocimiento sin la ayuda de alguien que ya tiene ese conocimiento.
OBJETIVO de la IA: Hacer de las computadoras, máquinas más Útiles.
APLICACIONES
- En Los Negocios
- En Ingeniería
- En Granjas
- En Las Minas
- En Hospitales
- En El Hogar
¿Que pueden hacer Las Computadoras dentro del área de la Inteligencia Artificial?
Resolver Problemas difíciles: Es conocido que las computadoras pueden realizar cálculos aritméticos a increíble velocidad, actualmente no es extraño ver programas que realizan calculo integral y mucho más, como la resolución de problemas mecánicos.
Ayudar a los Expertos a Analizar y Diseñar: Algunos programas sirven para auxiliar a los médicos para analizar ciertos tipos de enfermedad, otros para entender el funcionamiento de circuitos electrónicos y otros más nos auxilian en la configuración de los módulos que conforman sistemas complejos de equipo de computo.
Entender Inglés Sencillo: Para el ser humano la manera natural de comunicarse es a través del lenguaje. Esto es lo que ha motivado un gran interés por desarrollar esta misma habilidad en las computadoras. Para el entendimiento de un lenguaje natural escrito como el inglés se puede utilizar, entre otras, la técnica de palabras clave, esta técnica intenta inferir el significado de la comunicación a partir del propio significado de las palabras clave. Esta técnica ha probado su ineficiencia en contextos donde las palabras claves utilizadas pueden tener múltiples significados.
Entender Imágenes Simples: Computadoras equipadas con los dispositivos adecuados (cámaras de TV etc.), pueden ver lo suficiente para tratar con un espacio limitado, los objetos que ahí se encuentran y la relación que guarda uno con respecto del otro.
Ayudar a Manufacturar Productos: Actualmente máquinas de propósito específico auxilian en trabajos que el hombre considera peligroso, aburrido, o poco remunerado. El pasar de máquinas de propósito especifico a robots inteligentes, requiere de agregar muchas capacidades, una de ellas es la de razonar acerca del movimiento en tres dimensiones, tal como el requerido para mover una caja de un estante a otro en un almacén.
Resolver Problemas difíciles: Es conocido que las computadoras pueden realizar cálculos aritméticos a increíble velocidad, actualmente no es extraño ver programas que realizan calculo integral y mucho más, como la resolución de problemas mecánicos.
Ayudar a los Expertos a Analizar y Diseñar: Algunos programas sirven para auxiliar a los médicos para analizar ciertos tipos de enfermedad, otros para entender el funcionamiento de circuitos electrónicos y otros más nos auxilian en la configuración de los módulos que conforman sistemas complejos de equipo de computo.
Entender Inglés Sencillo: Para el ser humano la manera natural de comunicarse es a través del lenguaje. Esto es lo que ha motivado un gran interés por desarrollar esta misma habilidad en las computadoras. Para el entendimiento de un lenguaje natural escrito como el inglés se puede utilizar, entre otras, la técnica de palabras clave, esta técnica intenta inferir el significado de la comunicación a partir del propio significado de las palabras clave. Esta técnica ha probado su ineficiencia en contextos donde las palabras claves utilizadas pueden tener múltiples significados.
Entender Imágenes Simples: Computadoras equipadas con los dispositivos adecuados (cámaras de TV etc.), pueden ver lo suficiente para tratar con un espacio limitado, los objetos que ahí se encuentran y la relación que guarda uno con respecto del otro.
Ayudar a Manufacturar Productos: Actualmente máquinas de propósito específico auxilian en trabajos que el hombre considera peligroso, aburrido, o poco remunerado. El pasar de máquinas de propósito especifico a robots inteligentes, requiere de agregar muchas capacidades, una de ellas es la de razonar acerca del movimiento en tres dimensiones, tal como el requerido para mover una caja de un estante a otro en un almacén.
¿Cómo sabremos cuando tengamos éxito al construir un programa INTELIGENTE?
EN 1950 Alan Turing propuso: La PRUEBA de TURING
Cuando la combinación de Software y Hardware nos de como resultado el que personas normales en nuestra sociedad no puedan determinar si quien ha estado respondiendo a sus preguntas es un ser humano o una computadora, entonces podremos decir que hemos logrado el objetivo de construir un programa inteligente.
AREAS DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL
Robótica: Aun cuando los robots no son como se les muestra en las películas de cine o televisión, realmente pueden llegar a tener la capacidad de realizar actividades sorprendentes, sobre todo son utilizados en la fabricación de productos, donde las tareas son repetitivas y aburridas. Son muy solicitados en ambientes peligrosos para el ser humano, como en el manejo de explosivos, altas temperaturas, atmósfera sin la cantidad adecuada de oxígeno y en general bajo cualquier situación donde se pueda deteriorar la salud. La mayoría de los robots tienen un brazo con varias uniones móviles y partes prensiles, donde todos sus elementos son controlados por un sistema de control programado para realizar varias tareas bajo una secuencia de pasos preestablecidos. Los investigadores de IA pretenden adicionar al robot métodos y técnicas que le permitan actuar como si tuviera un pequeño grado de inteligencia, lo cual pretenden lograr con la conjunción de todas las áreas de la IA.
Reconocimiento de patrones: El estudio del área de la visión trata con la necesidad identificar objetos o imágenes y utilizar esta información en la resolución de problemas, debido a que aquí se usa una técnica exhaustiva de búsqueda y comparación de patrones, un sistema con esta característica, puede llegar a detectar detalles que normalmente se escapan a la observación humana. Para tener una visión estereoscopica se tiene la necesidad de utilizar dos cámaras de visión, las cuales requieren de captar la imagen analógica y convertirla a digital a una velocidad de 30 imágenes por segundo, esto requiere de una gran cantidad de recursos computacionales para realizar las investigaciones por lo que los avances en esta área son lentos.
LA RESOLUCION DE PROBLEMAS
Algunos problemas se solucionan por procedimientos determinísticos que garantizan el éxito (algoritmos computables). Otros son problemas cuya solución no es obtenida mediante el cómputo. Esos otros problemas se resuelven por la BUSQUEDA de la solución. Este Método de solucionar problemas es el que se aplica en I.A.
La BUSQUEDA ES EL INGREDIENTE CRITICO DE LA INTELIGENCIA
La búsqueda exhaustiva consume recursos y tiempo. A continuación se muestran solo dos maneras de realizar BUSQUEDAS:
- Depth-First Searching: En este método se realiza la busqueda bajando de nodo en nodo por la izquierda hasta llegar al último, después se sube un nodo para continuar por el que se encuentra a la derecha, bajando por la izquierda y así sucesivamente hasta encontrar la solución
- Breadth-First Searching: En este método se realiza la búsqueda bajando un nodo, subiendo y bajando al que se encuentra a la derecha y así sucesivamente hasta que se acaba el nivel, después se baja al nodo de la extrema izquierda para decender al siguente nivel y continuar con la búsqueda en todo ese nivel, tal como se describió para el nivel anterior y se continúa así hasta encontrar la solución.
Evaluación de Búsquedas: Lo rápido que se encuentra la solución. Lo buena es la solución.
HEURÍSTICA: Información mediante la cual podemos seleccionar como mejor un nodo.
Sistemas expertos
Los sistemas expertos o especializados constituyen una instrumentalización de la l.A. apasionante y muy útil. Son sistemas que acumulan saber perfectamente estructurado, de tal manera que sea posible obtenerlo gradualmente según las situaciones. Aquí desaparece el concepto de información en favor del de saber. Un sistema experto no es una biblioteca que aporta información, sino un consejero o especialista en una materia de ahí que aporte saber, consejo experimentado.
Un sistema experto es un sofisticado programa de computadora. Posee en su memoria y en su estructura una amplia cantidad de saber y, sobre todo, de estrategias para depurarlo y ofrecerlo según los requerimientos. Ello convierte al sistema (software-hardware) en un especialista en la materia para lo que está programado; se utiliza como apoyo o elemento de consulta para investigadores, médicos, abogados, geólogos, y otros profesionales. En la actualidad existe un gran número de sistemas expertos repartidos entre los campos más activos de la investigación y de la profesionalidad.
Veamos un ejemplo. Se trata de INTERNIST, un sistema experto en medicina. La medicina atrae, por el momento, buena parte de la atención de los diseñadores de sistemas y cuenta con el mayor número de programas. El sistema INTERNIST contempla el diagnóstico de las enfermedades de medicina interna u hospitalaria. Fue desarrollado en la universidad norteamericana de Pittsburg en 1 977.
En los centros medicos que disponen de dicho sistema, el médico acude a la cónsola de la computadora después de haber reconocido al paciente y haber realizado los análisis que cree pertinentes. Entonces la máquina solicita al médico información sobre el paciente, y se establece una conversación a través de la pantalla y el teclado, similar a la que se establecería entre un médico y un reputado especialista al que se acude para contrastar un diagnóstico.
La computadora recibe el historial médico del enfermo, los síntomas y los resultados de pruebas y análisis. Con esta información, el sistema experto relaciona los datos de forma muy elaborada y comienza por desechar posibles diagnósticos hasta que llega a los que parecen más probables. Finalmente, elige uno y lo da a conocer con todo el detalle del proceso. Luego justifica su elección y el porqué de la posible enfermedad: cuadro clínico, historial, tratamiento, posibilidades de error, etcétera.
La elaboración de los sistemas expertos exige el despliegue de un amplio equipo de ingenieros de l.A. y una larga tarea de organización del saber. El equipo trabaja con algún especialista en la materia de la aplicación; en el caso del INTERNIST, con brillantes y especializados médicos. Estos especialistas son denominados «informantes». La meta consiste en plasmar computacionalmente los «pasos» que el informante sigue para descartar unos diagnósticos y escoger el más acertado. Ello requiere pacientes sesiones para trasvasar el conocimiento del médico especialista a una programación que ha de incluir procedimientos de diagnóstico y conocimientos de enfermedades.
HEURÍSTICA: Información mediante la cual podemos seleccionar como mejor un nodo.
Sistemas expertos
Los sistemas expertos o especializados constituyen una instrumentalización de la l.A. apasionante y muy útil. Son sistemas que acumulan saber perfectamente estructurado, de tal manera que sea posible obtenerlo gradualmente según las situaciones. Aquí desaparece el concepto de información en favor del de saber. Un sistema experto no es una biblioteca que aporta información, sino un consejero o especialista en una materia de ahí que aporte saber, consejo experimentado.Un sistema experto es un sofisticado programa de computadora. Posee en su memoria y en su estructura una amplia cantidad de saber y, sobre todo, de estrategias para depurarlo y ofrecerlo según los requerimientos. Ello convierte al sistema (software-hardware) en un especialista en la materia para lo que está programado; se utiliza como apoyo o elemento de consulta para investigadores, médicos, abogados, geólogos, y otros profesionales. En la actualidad existe un gran número de sistemas expertos repartidos entre los campos más activos de la investigación y de la profesionalidad.
Veamos un ejemplo. Se trata de INTERNIST, un sistema experto en medicina. La medicina atrae, por el momento, buena parte de la atención de los diseñadores de sistemas y cuenta con el mayor número de programas. El sistema INTERNIST contempla el diagnóstico de las enfermedades de medicina interna u hospitalaria. Fue desarrollado en la universidad norteamericana de Pittsburg en 1 977.
En los centros medicos que disponen de dicho sistema, el médico acude a la cónsola de la computadora después de haber reconocido al paciente y haber realizado los análisis que cree pertinentes. Entonces la máquina solicita al médico información sobre el paciente, y se establece una conversación a través de la pantalla y el teclado, similar a la que se establecería entre un médico y un reputado especialista al que se acude para contrastar un diagnóstico.
La computadora recibe el historial médico del enfermo, los síntomas y los resultados de pruebas y análisis. Con esta información, el sistema experto relaciona los datos de forma muy elaborada y comienza por desechar posibles diagnósticos hasta que llega a los que parecen más probables. Finalmente, elige uno y lo da a conocer con todo el detalle del proceso. Luego justifica su elección y el porqué de la posible enfermedad: cuadro clínico, historial, tratamiento, posibilidades de error, etcétera.
La elaboración de los sistemas expertos exige el despliegue de un amplio equipo de ingenieros de l.A. y una larga tarea de organización del saber. El equipo trabaja con algún especialista en la materia de la aplicación; en el caso del INTERNIST, con brillantes y especializados médicos. Estos especialistas son denominados «informantes». La meta consiste en plasmar computacionalmente los «pasos» que el informante sigue para descartar unos diagnósticos y escoger el más acertado. Ello requiere pacientes sesiones para trasvasar el conocimiento del médico especialista a una programación que ha de incluir procedimientos de diagnóstico y conocimientos de enfermedades.
Tipos de Robots:Según su forma:
Poliarticulados: brazos mecánicos y automatismos.
Móviles: robots rodantes y robots multipodos (mecatrones).Según su uso:
robots industriales
militares
animatrones o promocionales
educativos
médicos
domésticos o personales
El desarrollo de las nuevas tecnologías revoluciona el mercado laboral y, a un ritmo trepidante, está enterrando profesiones tradicionales para gestar nuevas ocupaciones y profesiones. Las nuevas tecnologías necesitan creadores, organizadores, controladores, formadores, comercializadores y difusores de sus productos más recientes, de los servicios innovados y de las virtudes de los nuevos programas, sistemas de acceso a la información etc.
Desde expertos en programación y seguridad de bases de datos, pasando por los analistas de sistemas, hasta los ofimáticos, proyectistas, operadores o consultores, todos han surgido de la revolución de la sociedad de la información.
La robótica forma parte del núcleo básico de lo que hemos denominado socialmente nuevas tecnologías junto con la microelectrónica, la informática, las telecomunicaciones, la inteligencia artificial y el láser.
La formación del ingeniero robótico debe permitir el reconocimiento de señales, la visión artificial por ordenador, el álgebra de vectores, matrices y tensores y el dominio de la trigonometría. Pero este profesional, más que crear robots, lo que debe es saber adaptar la robótica a los procesos tradicionales de producción.
Un robot industrial es una máquina manipuladora, reprogramable y de propósito general con tres o más ejes programables. En España hay más de 800.000 unidades, según los últimos datos que disponemos. Se estima que en el año 2015 habrá más de 4 millones de unidades “robot” en campos tan nuevos como la energía, la agricultura, la minería, la alimentación, la medicina, junto con los más consolidados sectores de la automoción, química, petróleo, carbón, caucho y plástico. Unidades que requerirán expertos en su comercialización, mantenimiento, optimización y control.
Actualmente, la robótica es una titulación de segundo ciclo universitario dentro de la ingeniería industrial, pero también se pueden cursar ciclos de formación profesional de especialización en automática y robótica.
Robots cada vez mas humanos
Décadas atrás, se hicieron enormes inversiones en el desarrollo de la robótica industrial (automatización en las fábricas, brazos robóticos) y militar (para detección y desactivación de explosivos, por caso). En los años más recientes, se incrementaron las investigaciones en robótica aplicada a la salud y el cuidado personal.
También se verán cada vez con mayor frecuencia los "enjambres de robots" (robot swarms) que realizan coordinadamente múltiples tareas administrativas y de producción. Con la ventaja de que no reclaman por sus derechos laborales ni se distraen charlando de fútbol, intercambiando chismes en los pasillos, espiando lo que hacen sus amigos en Facebook ni cuidando granjas virtuales.
"Una de las tendencias actuales más fuertes es la humanización de la robótica", destaca Mei Chen, investigador principal del Intel Science and Technology Center en California, Estados Unidos. No por nada, la llamada informática afectiva tiene su propia organización internacional (Humaine), que celebra dos conferencias internacionales al año para la actualización de sus especialistas.
En Japón -cuna de la robótica-, se han desarrollado comercialmente robots capaces de reproducir expresiones humanas y mantener conversaciones básicas, diseñados para acompañar a personas de la tercera edad.
Expertos de la Universidad de Illinois crearon un software que permite a un robot imitar expresiones humanas e interactuar con niños autistas. "Dado que una de las características del autismo es la imposibilidad de mirar a los ojos al interlocutor, un robot resulta menos intimidante", explica Stephen Porges, uno de los que desarrollaron el software.
La utilización de robots como asistentes en educación también está difundida. Sin embargo, las máquinas difícilmente reemplacen a los docentes de carne y hueso. "El aprendizaje requiere interactuar con otras personas", afirma el neurólogo Facundo Manes, director del Instituto de Neurociencias de la Universidad Favaloro y del Instituto de Neurología Cognitiva de Buenos Aires (Ineco). Manes refiere un experimento en el que tres grupos de bebes, cuya lengua materna era el inglés, fueron expuestos al aprendizaje de chino. El primer grupo, con un maestro en vivo; el segundo, con películas del mismo hablante, y el tercer grupo, sólo con audios. El tiempo de exposición y el contenido fueron idénticos, pero luego del entrenamiento, los bebes que vieron al maestro en vivo distinguieron sílabas y sonidos con un rendimiento similar al de un bebe nativo chino. Los bebes que estuvieron expuestos a ese idioma a través del video o el audio no aprendieron a distinguir sonidos, y su rendimiento fue similar al de bebes sin entrenamiento.
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Prótesis biónicas
Así como el Hombre nuclear y la Mujer biónica, protagonistas de las populares series de los años 70, tenían extremidades y órganos artificiales, científicos del Doheny Eye Institute de la Universidad de California del Sur, crearon un ojo biónico que permite restaurar la visión a personas ciegas.
También se están desarrollando brazos y manos artificiales que pueden accionarse con impulsos cerebrales, aunque aún no han logrado la sutileza en los movimientos de los miembros naturales.
En 2008, el Comité Olímpico Internacional denegó a Oscar Pistorius, un atleta sudafricano sin piernas, su participación en los Juegos Olímpicos de Pekín debido a que sus prótesis le daban ventaja sobre los atletas convencionales. "Si hasta aquí la idea de máquinas inteligentes y dotadas de sentimientos resulta sorprendente, habrá que pensar en convivir con partes de nuestro cuerpo no biológicas", asegura Santiago Bilinkis, que en 2010 participó de un programa de capacitación en Singularity University, en la NASA.
"¿Qué ocurrirá cuando los costos de este tipo de prótesis estén al alcance de una mayoría de personas? ¿Nos cortaremos las piernas para ponernos unas más rápidas? -se pregunta Bilinkis- ¿Si vamos al quirófano para cambiar partes de nuestro cuerpo por estética, por qué no lo haremos por funcionalidad?"
Los doctores Lucas Terissi y Juan Carlos Gómez, del Centro Internacional Franco Argentino de Ciencias de la Información y Sistemas (Cifasis) del Conicet, trabajan en la animación de imágenes 3D del rostro humano para imitar los movimientos del habla.
Las aplicaciones de esta tecnología van desde la medicina hasta el cine. "Se puede usar en un teléfono móvil, donde además de escuchar el sonido, se pueda ver al modelo 3D hablando", dice el doctor Terissi. "Esto facilitaría la comunicación para personas con hipoacusia, ya que para la inteligibilidad de un mensaje no sólo es importante la señal acústica sino la información visual del movimiento de los labios y gestos".
Lo cierto es que los avances en el terreno de la inteligencia artificial y las tecnologías de mejoramiento humano (Human Enhancement Technologies - HET) plantean enormes dilemas éticos.
"Todos los métodos y herramientas que facilitan el acceso a la información también pueden ser usados para ocultar y manipular", dice la investigadora Laura Alonso. "La transparencia está en manos de quienes crean las tecnologías, y la vigilancia de parte de quienes las usan".
Para Mei Chen, del ISTC, la disyuntiva está del lado del acceso a los nuevos dispositivos y tecnologías. "Su uso para mejorar las capacidades de personas sanas no sólo crea problemas regulatorios y de financiamiento, sino enormes cuestionamientos éticos, dado que, por su alto costo, sólo las personas ricas accederán a ellos y esto podría ahondar las inequidades entre un grupo social mejorado y otro convencional." De ahí al diseño de una sociedad de castas diferenciadas como la que plantea Aldous Huxley en Un mundo feliz, hay sólo un paso. El futuro puede ser tan bueno o tan malo como seamos capaces de construirlo.
PRÓTESIS DE MANO ROBÓTICA CON SENTIDO DEL TACTO
Un grupo de investigadores de Italia y Suecia han desarrollado esta mano robótica, la cual es la primera del mundo que funciona en doble vía, ya que es activada mediante electrodos con las señales de contracción que los músculos envían desde el cerebro, así como “sentir” las cosas cuando las toca.
Esta mano robótica, se ha unido al brazo de un joven de 22 años de edad que perdió su mano debido a una amputación. Su funcionamiento se basa en la conexión de las terminaciones nerviosas humanas con pequeños sensores electrónicos que permiten dar la sensación de tacto y de este modo pueden sentir el objeto que están manipulando.
La escritora de ciencia ficción Margaret Atwood acaba de inventar un dispositivo, una mano robótica, que le permite firmar libros a distancia como si la firma fuera de su puño y letra, y todo esto desde la comodidad de su casa.
De esta manera la novelista podrá asistir a firmas de libros en las tiendas de todo el planeta sin tener que reservar pasaje de avión y perturbar el equilibrio del entorno que le sirve para dar riendas sueltas a su imaginación.
Mientras firma libros podrá mantener contacto de audio y vídeo con los asistentes. Hoy se trata de firmar libros pero mañana será dar conferencias de forma remota usando un robot de alquiler.
Como su nombre indica, el bio-informático combina conocimientos de dos ciencias: la biología y la informática. Su trabajo es recoger, procesar, analizar e interpretar el significado de datos biológicos mediante la aplicación de técnicas matemáticas e informáticas. También debe ser capaz de desarrollar nuevos instrumentos informáticos.
Concretamente, ha de manipular ficheros, recoger y almacenar datos en los programas e interpretar los resultados; utilizar bases de datos y mejorar los códigos de ordenadores; y instalar, crear y desarrollar nuevas aplicaciones y programas. No es fácil encontrar profesionales que dominen las dos disciplinas. La gran mayoría son biólogos o químicos con conocimientos de los programas informáticos que deben utilizar, o bien ingenieros informáticos. Amén de necesitar de conocimientos sobre biología y informática, también tienen que tener conocimientos de física, química, estadística, matemáticas y genética. En cuanto a idiomas, se necesita dominio del inglés. Las áreas con más demanda son la medicina preventiva, el desarrollo de nuevos fármacos, los diagnósticos clínicos, la genética y la investigación biomédica.
También tienen buenas perspectivas de futuro la biotecnología, la proteómica (análisis de secuencias y estructuras de proteínas) y todo lo relacionado con la ecología, como la simulación de la evolución de ecosistemas.
SUBE 103 PISOS A TRAVÉS DEL PRIMER CONTROLADOR NEURONAL PARA PIERNAS “BIÓNICAS” (http://www.youtube.com/watch?v=0LI9GEmJua8&feature=player_embedded)
Zac Vawter, un hombre al que le amputaron una pierna hace tres años, pudo este domingo subir las 103 plantas de la Torre Willis en Chicago. Lo hizo a través de la “mente”, gracias al primer controlador neuronal conectado a su pierna “biónica”. Una proeza gracias al desarrollo de la tecnología desde el Rehabilitation Institute of Chicago con el que Vawter pudo subir hasta la cima del rascacielos.
Para que nos hagamos una idea, lo conseguido significa que Vawter solamente debía pensar en ir a un lugar, su mensaje envía una señal a su pierna ortopédica derecha que la impulsa a moverse. Un tipo de tecnología que ya había sido implementada en brazos y dedos, nuca antes en una pierna.
La historia de Vawter, de 31 años, es la historia de un hombre aficionado al atletismo que perdió su pierna tras un accidente de moto hace tres años. El hombre se asociaría con el Rehabilitation Institute of Chicago como parte de las pruebas que allí se estaban desarrollando en torno a nuevos tipos de prótesis.
Hoy, tres años después del accidente, Vawter pudo formar parte de la cuarta edición para la recaudación de fondos Skyrise en Chicago. La primera prueba pública del desarrollo de la tecnología que ha sido todo un éxito.
En 53 minutos y nueve segundos Vawter subió los 103 pisos del rascacielos:
El equipo entero nos hemos apuntado un gran gol. Es emocionante y espero que sirva para poder ampliar los límites de la investigación y de lo que es capaz de hacer la nueva pierna. Es una gran mejora a las prótesis normales.
TRANSPLANTE CEREBRAL
Entre los soldados que participaron en las guerras de Iraq y Afganistán, hay entre un 10 y un 20 por ciento que sufrieron hemorragias o infartos cerebrales. En el futuro, probablemente estos soldados puedan someterse a una operación de transplante de cerebro.
Sangre artificial
En un futuro no lejano, la sangre artificial será utilizada en la atención médica para solucionar el problema de la escasez del abastecimiento de los bancos de reserva. Bajo el apoyo financiero de la DARPA, la empresa estadounidense Arteriocyte ha desarrollado sangre artificial a partir de la extracción de células madre del cordón umbilical.
ROBOT DIRIGIDO POR CEREBRO DE MONO
Científicos japoneses y estadounidenses abrieron una posible vía para que los discapacitados físicos puedan desplazarse, al concebir un robot humanoide, cuyas dos piernas son activadas a distancia por el cerebro de un mono en movimiento, situado a miles de kilómetros de la máquina. La técnica se basa en la conversión de las señales emitidas por el animal en instrucciones comprensibles para el robot.
LENTES DE CONTACTO BIÓNICAS
En la actualidad, un equipo de ingenieros y oftalmólogos de la Universidad de Washington en Seattle (Estados Unidos) está desarrollando unas lentes de contacto biónicas que pueden proporcionar algunos ‘superpoderes'. Y es que estas lentes están equipadas con un circuito microelectrónico que proyecta imágenes en el mundo real, generadas artificialmente. Así, la persona que las porte podrá ver la información del velocímetro mientras conduce sin bajar la vista o incluso indicar el objetivo de un disparo.
RATÓN POLICÍA
Con un sentido del olfato muy sensible y un tamaño pequeño, es posible que un día los ratones sustituyan a los perros como asistentes de la policía en la búsqueda de amenazas bioquímicas o la localización de supervivientes en catástrofes naturales. Para ello, será preciso introducir un electrodo en su cerebro.
BRAZO BIÓNICO
Durante los últimos diez años, el proyecto “Miembros Artificiales Novedosos” de la Agencia de Investigación de Proyectos Avanzados de Defensa (DARPA) de Estados Unidos, ha creado algunos de los miembros artificiales más avanzados del mundo, incluyendo el brazo biónico de la empresa DEKA.
PIEL ARTIFICIAL
La piel artificial, hecha de goma, nanolíneas y electrodos, es suficientemente sensible para detectar el peso de una mariposa posada sobre ella. Puede utilizarse para fabricar miembros artificiales o en los brazos robóticos para ayudarles a realizar ciertos trabajos delicados.
COMUNICACIÓN TELEPÁTICA
En el año pasado, la DARPA inició un proyecto que permitiría a los soldados comunicarse sin hablar entre ellos. Dicho proyecto se llama ‘Silent Talk' (‘Charla silenciosa') y se basa en el análisis de las señales neuronales. El sistema analiza los pensamientos que se producen justo antes de pronunciar una palabra, como forma de detectar qué es lo que una persona va a decir y enviar esa señal a otra persona.
EXOESQUELETO ROBÓTICO
El ejército de Estados Unidos y Sarcos, una empresa de robótica, han creado un prototipo con forma de traje, que permite a la persona que lo lleve aumentar hasta 20 veces su fuerza.
CONTROL REMOTO DE INSECTOS
El control remoto de insectos se está utilizando en el área militar. Bajo el apoyo del ministerio de Defensa norteamericano, un grupo de científicos están realizando pruebas con polillas. Anteriormente, los especialistas de Georgia Tech lograron saber cómo prolongar la vida de estos insectos.
Japón planea usar enjambres de cuadricópteros para buscar supervivientes en desastres
http://www.xataka.com/robotica/japon-planea-usar-enjambres-de-cuadricopteros-para-buscar-supervivientes-en-desastres
http://www.xataka.com/robotica/japon-planea-usar-enjambres-de-cuadricopteros-para-buscar-supervivientes-en-desastres
No es la primera vez que asistimos a las notables habilidades de las que son capaces los cuadricópteros autónomos. Estos pequeños robots dotados de una cierta inteligencia son capaces de volar en formación de una manera extremadamente precisa gracias a sistemas de detección de movimientos.Aunque no están dotados de una autonomía excepcional, en Japón han llevado los experimentos con cuadricópteros autónomos un paso más allá y están comenzando a probarlos como sustitutos de los perros en la localización de supervivientes en desastres.
El experimento ha consistido en la simulación de una explosión en una planta química. Gracias a sensores térmicos y a su pequeño tamaño, estos pequeños robots voladores son capaces de infiltrarse entre los escombros y peinarlos de una manera concienzuda, informando a un ordenador central cuando encuentran a supervivientes.
Desde Japón aún no hay planes para jubilar a los perros en la detección de supervivientes a desastres, pero el experimento da una idea de las apasionantes posibilidades que aún les quedan a estos pequeños dispositivos por delante.
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Recomendamos la visualización de este documental:http://www.youtube.com/watch?v=SWRHxh6XepM .
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