MyE / Management y Estrategia, Pensando el Futuro : iCub, el Robot que Siente, Ve, Piensa y Aprende como Humano

iCub, el Robot capaz de Aprender de sus Experiencias
Fuente: Ciencia y Tecnología

iCub es un ambicioso proyecto de robot de la Unión Europea basado en la más avanzada inteligencia artificial, concebida por investigadores y expertos en neurociencias, software y ciencias biológicas.

Debido a su diseño particular, iCub es un robot que siente, ve y, en particular, piensa y aprende como nosotros. Todavía parece ciencia ficción, El investigador Frank van der Velde de la Universidad de Twente (UT), que quiere implementar el proceso cognitivo del cerebro humano en los robots. La investigación debería dar lugar a la llegada de la última versión del robot iCub en Twente. Este robot humanoide desdibuja los límites entre robots y humanos.

Décadas de investigación científica en la psicología cognitiva y el cerebro nos han dado los conocimientos sobre el lenguaje , la memoria, las habilidades motoras y la percepción.

Ahora podemos utilizar estos conocimientos en robots, pero la investigación de Frank van der Velde va aún más allá: la aplicación del conocimiento en los sistemas técnicos también debe significar que el robot aprenda de sus experiencias y de las acciones que lleva a cabo, un sencillo ejemplo : un robot que derrama mucho cuando vierte una taza de café puede aprender cómo se debe hacer .

Las posibilidades son infinitas , según Van der Velde . El nuevo iCub tiene una piel y dedos que tienen mucho mejor sentido del tacto y se puede sentir la fuerza. Eso hace que la interacción con los humanos sea mucho más natural. Queremos asegurarnos de que este robot continúa aprendiendo y entiende cómo funciona la gente . Esta investigación asegura , por ejemplo, que los robots realmente reúnen el conocimiento, centrándose en determinados objetos o personas. en las áreas de aplicación como la salud y enfermería, estos robots pueden jugar un papel importante. un buen ejemplo podría ser que en diez años se vea a una persona ciega caminar con un perro guía robot. Una reciente línea de investigación es el desarrollo de circuitos electrónicos que se asemejan a una red de neuronas en el cerebro humano. Ya se han establecido contactos para iniciar esta investigación en Twente.

En el robot iCub, esto puede ser usado por ejemplo para la percepción visual del robot. Esto requiere una gran cantidad de operaciones relativamente sencillas que todos deben llevar a cabo en paralelo. Esto requiere mucho tiempo y energía en los sistemas actuales. Con circuitos electrónicos en forma de una red de células nerviosas esto es mucho más fácil. Estas conexiones sólo son posibles a escala nanométrica, es decir, la escala en la que el material se encuentra a sólo unos pocos átomos de espesor.

En combinación con el robot iCub, se puede investigar cómo fueron grabadas las experiencias del robot en dichos materiales y cómo el robot es controlado por circuitería de nano-neuronal. el cuello de botella de los sistemas técnicos existentes es a menudo el consumo de energía y el tamaño. los límites de la Ley de Moore, la proposición de que el número de transistores en un circuito se duplica cada dos años a través de los avances tecnológicos , se alcanzan. en esta área nos encontramos por tanto, también al borde de muchas nuevas aplicaciones .

Similar a un Niño de 4 años

Fuente: Upf

El iCub es un robot con características humanas similares a las de un niño de 3 o 4 años, que ha sido diseñado por el Consorcio internacional RobotCub, del cual forman parte diversas universidades europeas. Es de dimensiones pequeñas, mide 104 cm y pesa 22 kilos, y su coste está estimado en unos 200.000 euros. El proyecto RobotCub es la apuesta estratégica de la Unión Europea en el área de los sistemas cognitivos, la interacción y la robótica.

El objetivo principal de la fase de desarrollo de este ingenio es profundizar en el estudio de los procesos de aprendizaje humanos a través de sistemas artificiales, lo que significa dotar al robot humanoide con nuevos algoritmos inspirados en los procesos biológicos, precisamente una de las líneas de investigación ya bien consolidadas en SPECS.

Para desarrollar sus funciones, el iCub está dotado de varios sensores de los que obtiene la información necesaria sobre su entorno. Una vez procesados los estímulos externos que recibe, bien a través de las cámaras de los ojos o de los micrófonos de las orejas, puede llegar a reaccionar con 54 grados de libertad de movimientos, repartidos entre sus miembros: brazos, manos, piernas, tórax, abdomen y cabeza.

Entre los neurocientíficos hay suficiente consenso en que para el desarrollo cognitivo es indispensable el procesamiento motor visual y manual. La nueva tecnología permite al robot ejecutar tareas relacionadas con la atención visual, la interpretación musical, el ejercicio físico o la destreza manual, entre otros.

El software desarrollado es de carácter abierto y colaborativo de manera que los grupos de investigación que participan en el proyecto pueden ir haciendo los cambios necesarios en cada momento.

Los responsables del proyecto han declarado que "hasta el momento muchos científicos habían hecho simulaciones de procesos mentales y redes neuronales. Ahora tenemos la ocasión de hacerlas sobre algo aún más esencial: el cuerpo." Son declaraciones extraídas del artículo que sobre este proyecto ha publicado la revista Nature a finales de agosto, que también incluye unas declaraciones del investigador de la UPF Paul Verschure.

Las Capacidades de iCub

Fuente: Wikipedia

El iCub se ha demostrado con la capacidad para realizar con éxito tareas tales como:

Gatear, utilizando como guía visual con marcador óptica en el suelo.
Resolución de complejos laberintos en 3D.
Tiro con arco, disparando flechas y aprendiendo a golpear el centro.
Manifestación de emociones a través de expresiones faciales.
Control de la fuerza, utilizando sensores de fuerza.
Tomar objetos pequeños, tales como pelotas, botellas de plástico, etc.

El Laboratorio

El laboratorio SPECS, dirigido por Paul Verschure, es un grupo de investigación del Departamento de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (DTIC) que a su vez pertenece al Instituto Universitario del Audiovisual (IUA) de la UPF.

Estudia los principios neuronales, psicológicos y del comportamiento subyacentes a la percepción, la emoción y la cognición. La aproximación sintética de SPECS es una vertiente constructiva que combina sistemas del mundo real (robots, realidad virtual, sistemas interactivos) con modelos computacionales. Las actividades que lleva a cabo el centro giran en torno a tres ejes: neurociencia cognitiva teórica; sistemas biológicos basados en el mundo real; tecnologías reparadoras del cerebro y para la calidad de vida.