Adentrándonos en la robótica de enjambre

Enjambre, se titulaba el vídeo que me permitió ver por primera vez, la aproximación para la coordinación de sistemas de modelos basados en agentes, constituidos por un número grande de robots relativamente simples cuya meta es estudiar su diseño tanto a nivel físico, como de sus conductas de comportamiento), permitiendo emerjan patrones de comportamiento colectivo predeterminados mediante las interacciones entre ellos y su entorno.

Eran las cinco de la mañana cuando entró a mi móvil un mensaje que venía del continente europeo, suficiente razón para perdonar lo temprano de la posible intromisión. Su remitente, un ingeniero y doctorando en robótica que habla de nanotecnología y telemática como si conversara sobre literatura, me decía: “Conociendo tu pasión por la tecnología y escribir no lo pongo en duda, tienes que ver estos dos videos, estoy seguro de que te harán pensar. ¡Ah! lo olvidaba y el artículo adjunto se relaciona con las ideas del novelista y cineasta de Jurassic Park. Te lo dejo para que investigues”.

Me encontraba frente a la llamada Inteligencia de enjambre. Luego de observar con detenimiento comprendí que le dan este nombre porque se desarrollan siguiendo el ejemplo de los patrones de comportamiento que se observan en los insectos sociales como las abejas, las hormigas, y esos insectos que vuelan justo luego de las primeras lluvias en los países tropicales.  Siempre es útil relacionar lo que conoces con lo que descubres, me decía, mientras iba hilando ideas.

No conforme con lo observado hice la búsqueda obligada en Wikipedia y Google, pues no quería ir directo a la fuente para que respondiera mis innumerables preguntas. En esa investigación me encontré con detalles realmente interesantes para los que estamos interesados en la Inteligencia Artificial y el mundo de la tecnología para facilitarle la vida a las personas. Leí acerca de micromanipulación cooperativa utilizando la actuación independiente de cincuenta Microrobots en paralelo y que al desarrollar estos experimentos han descubierto que, al mejorar un juego de comportamientos individuales relativamente primitivos mediante sistemas de comunicación, surgirá un amplio conjunto de comportamientos complejos de enjambre. Destacaba que, a diferencia de los sistemas de robótica distribuida en general, la robótica de enjambres enfatiza en el uso de un elevado número de robots, y promueve la escalabilidad.

La robótica de enjambres se utiliza regularmente para tareas que exijan diseños extremadamente económicos e inclusive en áreas impensadas. Su aplicación incluye tareas que necesiten miniaturización extrema (Nanorobótica, Microrobótica), tales como el cuerpo humano o micro maquinaria.

Descubrí que artistas  de vanguardia se valen de las técnicas relacionadas con la robótica de enjambres para crear nuevas formas de instalaciones de arte interactivo. Leonel Moura expuso con robots artistas en acción en una exposición en París en abril del 2018. La muestra presentó un conjunto de robots que crean en tiempo real y de forma autónoma, pinturas originales. Ubicados en una arena, dentro de la cual se podían ver a los robots en acción, y en las paredes se presentaban dos grandes pinturas finalizadas, al final los visitantes observaron en vivo la ‘performance’ robótica y el resultado artístico.

Los vídeos que llegaron a mis manos son de reputadas instituciones e investigadores. Información que abre los ojos a un mundo lleno de tecnología y nuevas oportunidades.

La visión conjunta de Rolls-Royce y Harvard se enfoca en utilizar la robótica para lograr la revolución en labores de mantenimiento de motores. Su visión lleva por nombre Intelligent Engine y unidos a académicos de la Universidad de Harvard logran demostrar el potencial de la tecnología futura de robots colaborativos «enjambre» que se arrastran por el interior de un motor.

Las tecnologías robóticas tienen el potencial de ofrecer beneficios significativos para los clientes al reducir el costo de mantenimiento del motor, aumentar la disponibilidad de un motor y garantizar que el mantenimiento requerido se complete lo más rápido posible.

Cada robot mide alrededor de 10 mm de diámetro que se depositaría en el centro de un motor a través de un robot «serpiente» y luego realizaría una inspección visual de áreas difíciles de alcanzar al arrastrarse a través del motor. Estos robots llevaban pequeñas cámaras que brindan una transmisión de vídeo en vivo al operador, lo que les permite completar una rápida inspección visual del motor sin tener que retirarlo de la aeronave.

Wissy & Rolls-Royce

La prestigiosa universidad cuenta con un laboratorio que fue fundado en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de Harvard por el Profesor Robert Wood.  Cuenta con instalaciones de primera y todas las herramientas necesarias para diseñar, crear y evaluar robots novedosos. El enfoque utilizado es altamente experimental permitiendo a sus usuarios desarrollar robots y utilizar esos robots como herramientas para explorar cuestiones fundamentales en micromecánica, actuación, mecánica de fluidos, controles y microelectrónica.

Harvard Microrobotics Lab está estrechamente involucrado con el Instituto Wyss de Ingeniería de Inspiración Biológica y el Profesor Wood es un miembro fundador de la facultad del Instituto y co-líder de la plataforma de Robótica Bioinspire.

Otro ejemplo es el del ingeniero español Eduardo Castelló que ha unido dos de las tendencias más destacadas en la tecnología actual: la robótica y el Blockchain o cadena de bloques. Castelló estudia cómo pueden colaborar los autómatas entre sí y, sobre todo, cómo podría beneficiarse el ser humano. Su objetivo es que millones de máquinas simples sean capaces de interactuar para resolver problemas complejos, intercambien información sin vulnerar la privacidad de los usuarios y contribuyan a generar conocimiento.

Por su parte el Georgia Tech Institute tiene habilitado el proyecto Robotarium que ofrece una plataforma de investigación de robótica de enjambres a la que se puede acceder de forma remota y que sigue siendo accesible para todos.

Mas allá de las grandes inversiones en mano de obra y recursos para llevar adelante la investigación en robótica, en el Georgia Tech creen que cualquier persona con ideas nuevas e increíbles debería poder ver sus algoritmos implementados en robots reales, en lugar de ser puramente simulados. Con esa visión crearon el Robotarium, laboratorio de robótica de acceso remoto en el que cualquier persona puede cargar y probar sus ideas en hardware robótico real.

El laboratorio pueden usarlo los profesores o estudiantes in situ: mediante la presentación de proyectos en la web de la universidad, cualquiera que escriba códigos para controlarlos y probar ideas con ellos tendrá oportunidad de hacerlos funcionar cuando le llegue el turno.

“El concepto es disruptivo e innovador, le ofrecen a quien esté interesado por la robótica y se apunte a la lista de experimentos tener a su alcance todo un enjambre robótico gestionado profesionalmente en las instalaciones de la universidad. Cuentan con decenas de pequeños ingenios mecánicos a su servicio para probar lo que se le pase por la imaginación. Sea de donde sea y tenga la edad que tenga: niños experimentando en su clase de tecnología, profesionales que quieren probar nuevos algoritmos o aficionados con alguna idea curiosa.”

Imagen de Vanity Fair

La referencia a Michael Crichton se dio porque la lectura y escritura forman parte de mi día a día junto a la tecnología y el mercadeo digital. Mi amigo sabía que me iba a interesar por la vida de ese personaje polimata u hombre del renacimiento. Y fue así, saber que este genial individuo se graduó con honores en la Universidad de Harvard con un título de doctor en medicina, que, durante un tiempo, se dedicó a ejercer su profesión, y simultáneamente se desenvolvió como becario postdoctoral en el Instituto Salk destinado a estudios biológicos a la vez que se dedicaba a la enseñanza de la cátedra de antropología en la Universidad de Cambridge y como profesor de escritura en el MIT, me gustó muchísimo.

Inteligente e inquieto por saber más y compartir lo que sabía, llegó al camino de la literatura y decidió pasar parte de su tiempo libre escribiendo no solo el éxito taquillero del género tecno-thriller llamado Parque Jurásico, también Congo, Disclosure, El hombre terminal, la Serie ER, también publicó en 2002 una novela de ciencia ficción que se titula Prey(Presa) historia en la cual los avances tecnológicos suponen una serie de decisiones corporativas y éticas  donde el tema tratado es la nanotecnología. Y presenta avances que dieciséis años más tarde son temas de diario, entre ellos Inteligencia Artificial, algoritmos genéticos, computación basada en agentes y por supuesto que a los robots de enjambres.

Luego de ver el contenido compartido, reflexioné sobre las ventajas que tenemos, la red y sus ventajas, las distancias superadas por la tecnología y la inmediatez de un mensaje cargado de conocimientos que motivó este «post», siento que lo que nos espera es un futuro que superará las predicciones que hizo, al igual que Julio Verne, el mundialmente galardonado Michael Crichton, donde la inteligencia de enjambres nos permitirá mejorar la calidad de vida de las personas, porque es precisamente para eso que sirve la tecnología.

Imágenes: Pixabay

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