Un grupo espa?ol dise?a un robot capaz de planificar la tarea como un humano

Si usted tiene que cruzar la ciudad, su cerebro piensa que tiene que salir a la calle, coger un taxi y atravesar la ciudad. Su mente se abstrae de todos los peque?os pasos intermedios que tiene que hacer: levantarse, coger las llaves, andar hacia la puerta, sortear la estanter¨ªa, abrir la puerta, cerrarla, llamar al ascensor... Lo hace para no bloquearse. Si quiere cruzar el pa¨ªs s¨®lo piensa en las ciudades en las que va a parar, se abstrae a¨²n m¨¢s. El nivel de escalas posibles de jerarqu¨ªa es infinito. Y cuanto m¨¢s amplia es la tarea, m¨¢s se abstrae el cerebro.

Los expertos en inteligencia artificial intentan copiar esta intuitiva forma de trabajo para los robots. Javier Gonz¨¢lez, profesor del departamento de Ingenier¨ªa de Sistemas y Autom¨¢tica de la Universidad de M¨¢laga, explica que uno de los problemas para conseguir robots que respondan a las ¨®rdenes es que tienen en cuenta demasiadas cosas. "Sin un programa inform¨¢tico que le permita jerarquizar la tarea, el robot, se pierde. No puede realizar una tarea pensando todo lo que tiene que hacer porque las tareas, las cosas que se dejan a un lado al avanzar, los objetos a tener en cuenta, son infinitos. Pretendemos que el robot planifique en distintos niveles de abstracci¨®n, como el cerebro humano".

Gonz¨¢lez y su grupo de 12 expertos son de los mejores del mundo en lo que se conoce en rob¨®tica como modelos multijer¨¢rquicos de abstracci¨®n del entorno. Y los aplican a un robot especial, SENA, la Silla El¨¦ctrica de Navegaci¨®n Aut¨®noma. Es una silla de ruedas normal a la que han acoplado una veintena de sensores, un ordenador y dos altavoces para responder a las ¨®rdenes de Gonz¨¢lez. SENA pasea altiva por la Escuela de Ingenieros en Inform¨¢tica.

"Trabajamos con una silla de ruedas, pero podr¨ªa ser con cualquier robot. As¨ª se ve m¨¢s f¨¢cilmente la aplicaci¨®n de la rob¨®tica", se?ala Gonz¨¢lez, que es financiado por el Ministerio de Ciencia. "Intentamos que el robot comprenda conceptos del mundo como un humano, que entienda lo que es una puerta, una habitaci¨®n, un pasillo. Parece sencillo, pero no es f¨¢cil convertir conceptos en una representaci¨®n matem¨¢tica. Si trabajamos con informaci¨®n geom¨¦trica es m¨¢s sencillo, pero infinitamente menos pr¨¢ctico", explica Gonz¨¢lez.

Nodos conectados

Los investigadores trabajan con modelos matem¨¢ticos que representan el espacio mediante nodos conectados, lo que se denomina grafo. Gonz¨¢lez explica el sistema: "La mesa es un nodo que engloba al libro que hay encima, la l¨¢mpara, la silla y todas las relaciones entre ellos. La habitaci¨®n es otro nodo, la planta de la facultad otro, el edificio, otro nodo. Cada uno engloba al anterior. Y hay infinitas escalas de abstracci¨®n posibles". En este caso es un Grafo Jer¨¢rquico Anotado. Los investigadores han publicado sus trabajos en revistas como IEEE Pattern Analysis and Machine Intelligence o IEEE Robotics and Automation.

Seg¨²n la orden que reciba, el robot se queda en una escala del grafo. Si tiene que salir de la habitaci¨®n, busca la secuencia de nodos hasta la puerta, sin fijarse en multitud de nodos que son irrelevantes para esa tarea. El problema no est¨¢ del todo resuelto, pero Gonz¨¢lez afirma que es la ¨²nica forma en la que un robot m¨®vil puede funcionar para tareas complicadas. SENA conoce la facultad por la que se mueve. Si se le saca de all¨ª, se pierde. Al robot hay que construirle el grafo por el que se va a mover, pero el objetivo es que el ordenador aprenda a construir nuevos grafos, nuevos mapas, en un entorno nuevo.

SENA es una silla cuyo cerebro, el programa inform¨¢tico, tiene inspiraci¨®n humana. Los ojos de la silla son sensores de distinta clase. Tiene una c¨¢mara de v¨ªdeo que busca personas y un l¨¢ser radial que barre los 180 grados frente a la c¨¢mara, realiza ocho barridos por segundo y alcanza m¨¢s de 30 metros. Adem¨¢s tiene un s¨®nar de ultrasonidos, 12 infrarrojos que apuntan hacia abajo por si hay huecos y escaleras, y dos codificadores ¨®pticos en las ruedas para comprobar la velocidad avanza y las desviaciones de la ruta prevista. Un ordenador rige el movimiento del motor de la silla. Sena reconoce la voz y habla. Tiene la voz met¨¢lica y femenina.

Las aplicaciones potenciales de estos robots son variadas. Se utilizan ya en la exploraci¨®n espacial, en plantas nucleares, en desactivaci¨®n de explosivos... "Actualmente se reducen a intervenciones en situaciones de dif¨ªcil acceso y de riesgo para el hombre. Llev¨¢bamos desde 1990 con esta investigaci¨®n y en 1998 decidimos aplicarlo a una silla de ruedas", explica Gonz¨¢lez. La silla no est¨¢ lista para ser comercializada, pero Gonz¨¢lez no duda de que dentro de algunos a?os circular¨¢ por hospitales y geri¨¢tricos. Siempre que el usuario pueda hablar.