El robot ni?o aprende solo
Ingenieros espa?oles dotan a un aut¨®mata de un nuevo tipo de inteligencia artificial para que consiga por s¨ª mismo tocar un instrumento
Sentemos a un ni?o peque?o delante de un piano. Nunca ha visto uno, pero tiene ante s¨ª unos bloques blancos y negros tan limpios que dan ganas de ensuciarlos con las manos. Al golpearlos suenan. Y, qu¨¦ cosas, cada uno devuelve un sonido diferente.
Si el ni?o aguanta sentado el tiempo suficiente, si no se cansa del juego, llegar¨¢ a saber por s¨ª mismo que sus dedos pueden arrancar de esas teclas la melod¨ªa que tiene en mente.
La inteligencia artificial de frontera se inspira en el aprendizaje de ese ni?o tan curioso y paciente para dotar a una nueva generaci¨®n de aut¨®matas con habilidades in¨¦ditas. ¡°La rob¨®tica del desarrollo quiere crear robots mucho m¨¢s diestros: hacen varias tareas y en lugar de adiestrarlos para que aprendan una a una, como hacen los actuales, se les ense?a a que las descubran y las dominen por s¨ª mismos¡±. Lo cuenta Arturo Ribes (Fraga, Huesca, 1983), ingeniero y doctor en inform¨¢tica. Ha liderado un experimento concebido en el?Instituto de Investigaci¨®n en Inteligencia Artificial (IIIA) de Barcelona para demostrar que un robot puede aprender a tocar un instrumento que desconoce. El trabajo, centrado en la programaci¨®n de un robot preexistente, ha aparecido publicado en la revista?IEEE Transactions on Autonomous Mental Development.
[Estos nuevos robots] hacen varias tareas y en lugar de adiestrarlos para que aprendan una a una, como hacen los actuales, se les ense?a a que las descubran y las dominen por s¨ª mismos¡±
En un laboratorio del Imperial College de Londres, que participa en el estudio, habita un robot iCub. Tiene cara de ni?o y apenas mide un metro. A los efectos de este experimento, es ciego; le bastan su o¨ªdo y su tacto. Ribes y sus compa?eros le han plantado delante un instrumento, el Reactable, una especie de mesa electr¨®nica con 14 teclas.
Los t¨¦cnicos le indican al robot una melod¨ªa de cuatro notas y le dejan manos libres ¡ªla derecha, en concreto¡ª para que comience a jugar.
Tantea el teclado. Como al ni?o del piano, nadie le ha dicho qu¨¦ es eso que tiene delante. ¡°Le damos un n¨²mero muy peque?o de innatos [conocimientos preconcebidos]¡±, aclara Ribes. Tiene que ser ¨¦l quien empiece a deducir qu¨¦ puede sacar de ese aparato.
Esos innatos tambi¨¦n los lleva de serie un ser humano. Tercia con un ejemplo Ramon L¨®pez de M¨¢ntaras, director del IIIA y parte del proyecto: ¡°Un ni?o sabe desde peque?o que tiene que alargar el brazo para agarrar las cosas¡±. Lo que diferencia m¨¢s esta ¨¢rea de la inteligencia artificial cl¨¢sica es que la rob¨®tica del desarrollo reduce al m¨ªnimo la preprogramaci¨®n, los innatos. L¨®pez de M¨¢ntaras describe de manera gr¨¢fica a un robot evolutivo al que no se le ha preprogramado el concepto obst¨¢culo: "En lugar de programarle que cuando que tope con un obst¨¢culo se aleje, aqu¨ª se le viene a decir 'p¨¦gatela una y otra vez contra las cosas y aprende qu¨¦ es un obst¨¢culo por ti mismo".?
Quitando los pocos innatos del iCube pianista casi todo lo dem¨¢s es m¨¦rito suyo: el robot descubre que los tonos y la duraci¨®n de las notas se ubican en diferentes teclas. Y si quiere alcanzarlas a tiempo ¡ªtiene que reproducir la melod¨ªa con las mismas notas y duraci¨®n¡ª, m¨¢s le vale ingeni¨¢rselas para coordinar sus movimientos con eficiencia.
"No se trata solo de llegar a la tecla, sino de que llegue a tiempo, y hacerla tocar a una cierta velocidad. No tiene nada que ver la destreza de un novato con la que tiene un experto". Arturo Ribes explica que el robot aprende qu¨¦ nota devuelve cada tecla, pero tambi¨¦n c¨®mo de r¨¢pido le deja ir su cuerpo de un lado para otro. "Cuando el humano le dice 'toca esta secuencia', ¨¦l le puede responder 'hasta aqu¨ª encuentro las notas, pero las dos ¨²ltimas no puedo hacerlas tan r¨¢pido como me pides".
?Tiene constancia, pues, de poseer un cuerpo propio, con limitaciones? "S¨ª, siempre que entendamos que ¨¦l concibe su cuerpo como aquello que puede controlar de una manera mucho m¨¢s precisa que otra cosa".
El robot recibe el m¨ªnimo de instrucciones previas. Tiene que ser ¨¦l quien empiece a deducir qu¨¦ puede sacar del teclado
En este punto de la conversaci¨®n con Ribes y L¨®pez de M¨¢ntaras se deslizan conceptos como consciencia, placer por experimentar y aprender, sentido com¨²n... T¨¦rminos apetitosos cuando se describe un robot ni?o, pero ¡°arriesgados¡± seg¨²n los investigadores. La consciencia del robot consiste en un ¡°darse cuenta por estar atento" de las consecuencias de sus actos en un nivel muy aplicado, no abstracto. Y experimenta placer porque recibe un refuerzo positivo cuando obtiene informaci¨®n relevante, cuando aprende algo que no sab¨ªa a¨²n. ¡°Sigue un aprendizaje activo¡±, resuelve L¨®pez de M¨¢ntaras.
Al cabo de 50 o 100 tanteos, empieza a percibir que ya sabe mucho. ¡°A los 200 ¡ªprecisa Ribes¡ª, no descubre nada que ya no sepa¡±. Toca interpretar la melod¨ªa para agasajar a sus creadores.
?Qu¨¦ edad tendr¨ªa el robot, de ser humano? ¡°Es dif¨ªcil de decir, habr¨ªa que experimentar con un ni?o. Digamos que ser¨ªa menor de ocho a?os, pero tendr¨ªa una memoria infalible¡±, aventura con toda cautela L¨®pez de M¨¢ntaras.
La rob¨®tica del desarrollo est¨¢ en deuda con la psicolog¨ªa evolutiva de Jean Piaget. ?Sirven experimentos como este para refrendar o refutar las teor¨ªas del bi¨®logo y psic¨®logo suizo? ¡°Un nuevo campo, la rob¨®tica del desarrollo cognitivo, expone a los robots a problemas en los que los humanos se equivocan para saber si ellos los resuelven o no. Pero hay muchas variables en el pensamiento humano que se nos escapan¡±. A¨²n es ¡°dif¨ªcil¡± devolverle el favor a Piaget.
La nueva rob¨®tica recrea el sentido com¨²n del ser humano
Es a¨²n muy joven: la rob¨®tica del desarrollo naci¨® con este siglo. Ramon L¨®pez de M¨¢ntaras describe as¨ª el proceso mental de su robot evolutivo: "Se pregunta: '?Qu¨¦ probabilidad de error existe si quiero reproducir un la y lanzo mi dedo en la esquina de la tecla?' Si la probabilidad de no llegar a tiempo es alta, se plantea si puede conseguir la nota tocando en una parte de teclado que est¨¦ m¨¢s cerca. Es una decisi¨®n muy inteligente, llena de sentido com¨²n".
Como en el aprendizaje humano, en los robots bioinspirados la experiencia cuenta. "Lo bueno de este tipo de inteligencia artificial es que no se parte de cero. Si en lugar de usar solo una mano lo program¨¢semos para que empezara a usar las dos, o si complic¨¢ramos el teclado o la melod¨ªa, ¨¦l aprovechar¨ªa lo que ya ha aprendido".
?Qu¨¦ pasar¨¢ con los robots industriales, precisos pero previsibles y cuadriculados? ¡°En una f¨¢brica de autom¨®viles ¡ªexplica Ribes¡ª a un robot industrial le ense?as a poner una pieza y soldarla. Si cambias el modelo de coche que construye, tienes que ense?arle de nuevo. Un robot evolutivo aprender¨ªa a adaptarse para ese modelo nuevo, incluso podr¨ªamos ense?arle a aprender m¨¢s r¨¢pido y a autoevaluarse para que se organice y trabaje cada vez mejor¡±.
?Y que har¨ªa falta para que el robot fuera a¨²n m¨¢s diestro? Mejorar su mente, m¨¢s que su cuerpo: "Las restricciones en este campo son de capacidad de computaci¨®n, no tanto de hardware", asegura con firmeza L¨®pez de M¨¢ntaras.
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