Científica chilena desarrolla robots con IA para replicar comportamientos humanos

La Inteligencia Artificial (IA) y el conocimiento de nuestro cerebro se entrelazan cada vez más, dando paso a novedosos desarrollos. Entre estos, están unos robots creados por una científica chilena, para replicar ciertos comportamientos humanos. La ingeniera civil electrónica, María José Escobar, investigadora colaboradora, asociada al Centro Nacional de Inteligencia Artificial (Cenia), y académica de la Universidad Técnica Federico Santa María, ha logrado que sus dispositivos logren aprender movimientos, en base a su estudio sobre las redes neuronales. Su trabajo será presentado este jueves en el Congreso Futuro, en el bloque 18, “Conectar la Caja Negra”.

Su exposición se centrará en ver cómo las interacciones con agentes virtuales ya es parte de nuestra cotidianidad, y cómo eso moldea nuestro comportamiento y nuestra sociedad. En ese marco, su investigación tiene que ver con vincular la neurociencia con la inteligencia artificial y también con la llamada robótica cognitiva, que es tratar de hacer algoritmos para robots, que estén inspirados en algún proceso cognitivo observado en humanos.

Según la especialista, el avance de la IA, el aprendizaje de máquina y redes neuronales es muy vertiginoso. Un ejemplo de avance importante es el programa, AlphaFold, que puede predecir de manera muy certera la estructura 3D de una proteína a partir de una cadena de aminoácidos. “Esto abre inigualables horizontes en el entendimiento de la vida, el cómo funcionan nuestros cuerpos, o el diseño de nuevos fármacos. Por otro lado, recientemente hemos sido maravillados por ChatGPT, que establece diálogos y que fácilmente podría desafiar el test de Turing utilizado para medir el desempeño de algoritmos de inteligencia artificial”, indica.

La investigadora del Cenia ha creado unos robots especializados, con la forma similar a una araña, pero que en realidad tienen cuatro patas y no ocho, a diferencia del insecto. La idea central de su proyecto es hacer que los dispositivos se desplacen, de un punto a otro, mediante un algoritmo (conjunto de instrucciones o reglas). Ella resalta que la interacción de ellos con su entorno, es clave para poder determinar la secuencia de movimientos que conforman su caminata. Es decir, son capaces de saber por donde se están desplazando.

La investigadora detalla que, a diferencia de otras tecnologías clásicas en robótica, en ésta no se le entrega la información al algoritmo sobre la morfología del robot, sino que está “inferida” a partir del accionar de sus actuadores, que son los motores que conforman sus patas. Así, esta araña puede saber cómo es ella misma, mediante el movimiento. “Desarrollar instrucciones con esta mirada entrega soluciones más flexibles a posibles cambios en el entorno o en la misma composición de dichas máquinas, pudiendo el algoritmo adaptarse a este nuevo contexto, sin necesidad de modelar matemáticamente el nuevo escenario”, detalla.

Escobar comenta que también trabaja con un robot humanoide, no desarrollado por ella, “iCub”, para aprender más sobre IA. “Es como un niño de tres años que puede tocarse y construir un modelo matemático de cuál es su cuerpo. Si le cambias la ropa, él puede saber qué forma tiene y desplazarse en algunos espacios sin chocar o actuar de una mejor forma con una persona”, explica.

“El estudio del sistema nervioso, en particular el cerebro, entrega inspiración de cómo la información sensorial es manejada y procesada para la toma de decisiones o la generación de acciones”, resume la ingeniera. Según su análisis, por un lado, nos permite entender cómo procesar los datos de forma eficiente y qué características son o no importantes para cierta tarea en particular. Además, resalta que el estudio y relación entre diferentes estructuras corticales para ciertas tareas cognitivas, “puede utilizarse para el diseño de redes neuronales artificiales utilizadas en tareas similares, como, por ejemplo, la memoria”, expresa.

A raíz de estas observaciones y estudios, es que logró obtener modelos con IA, como los robots araña. En cuánto a un sistema sensorial más específico, como es el visual, afirma que se puede entrenar una retina artificial, con los datos capturados de una humana, y así poder contar con un sensor visual artificial altamente eficiente y efectivo a la hora de extraer información de escenas oculares.

Para la investigadora, uno de los grandes problemas que enfrenta hoy la IA es la gran cantidad de cómputos requeridos para entrenar sus algoritmos, lo que se refleja en un tremendo consumo energético de los servidores que corren esas instrucciones de entrenamiento. “El problema se agrava aún más si es que dichos servidores se encuentran en lugares en donde el suministro de energía viene de fuentes no renovables, como en China”, resalta.

En el caso del cerebro humano, éste es altamente eficiente en el consumo energético, principalmente “por procesar la información de forma asíncrona (solamente cuando hay algo que procesar y no todo el tiempo, como un computador convencional), y porque la información es codificada en una serie de impulsos eléctricos llamados potenciales de acción”, enfatiza Escobar. Por eso, plantea, que contar con sistemas electrónicos que funcionen con estos principios, como los sistemas neuromórficos (computación modelada, a través del estudio del sistema nervioso y el cerebro), podría reducir el consumo energético de muchos algoritmos.