El robot que lee la mente para aprender

Rajesh Rao es un hombre que cree que el mejor tipo de ayuda robótica es la que puede leer la mente. De hecho, es más que un defensor de los robots de control mental. Cree en entrenarlos a través del poder del pensamiento.
Su equipo en el Laboratorio de Sistemas Neuronales, en la Universidad de Washington, espera llevar la tecnología de interfaz cerebro-computadora (BCI, por sus siglas en inglés) a un nuevo nivel al intentar enseñarle a los robots nuevas habilidades a través de señales cerebrales.
Sustitutos robóticos que ofrezcan a personas paralizadas la libertad para explorar su ambiente, manipular objetos, o simplemente buscar cosas ha sido el santo grial de la investigación sobre la BCI durante mucho tiempo.
El equipo de Rao comenzó con la programación de un robot humanoide de comportamientos simples que los usuarios podían seleccionar con un electroencefalograma (EEG) que recogía su actividad cerebral.
El cerebro genera lo que se conoce como P300, o P3, una señal involuntaria cada vez que se reconoce un objeto. Esta señal es causada por millones de neuronas que trabajan juntas de una manera sincronizada.
Esto ha sido utilizado por muchos investigadores en todo el mundo para crear aplicaciones basadas en la BCI que permiten al usuario escribir una palabra, identificar imágenes, seleccionar botones en un entorno virtual y, más recientemente, incluso tocar en una orquesta o enviar un mensaje de Twitter.
La meta inicial del equipo de científicos era que el usuario enviara una orden al robot para que la procesara en un movimiento, explica Lakshmi Sandhana, periodista especializado en tecnología.
Sin embargo, esto requiere que el robot esté programado con un conjunto predefinido de comportamientos muy básicos, un enfoque que el Dr. Rao encontró que era muy limitante.
El equipo pensó luego que darle al robot la capacidad de aprender podía ser el truco para permitir un mayor rango de movimientos y respuestas.
"¿Qué pasa si el usuario quiere que el robot haga algo nuevo?", se pregunta Rao.
La respuesta, dice, es aprovechar el sistema "jerárquico" del cerebro, utilizado para controlar el cuerpo.
"Un comportamiento inicialmente enseñado por el usuario es transferido en un comando de más alto nivel. Cuando se lo invoca más tarde, los detalles del comportamiento son manejados por el robot", explica Rao.
"Mitra", un amigo
El último prototipo de Rao es "Mitra", que significa "amigo". Es un humanoide de 60cm de altura que puede caminar y buscar, recoger y dejar objetos familiares.
El equipo está construyendo un BCI que se puede utilizar en entrenar a "Mitra" para caminar hacia diferentes ubicaciones dentro de una habitación.
Una vez que una persona se coloca el EEG puede elegir entre enseñar al robot una nueva habilidad o ejecutar un comando ya conocido a través de un menú.
Si el robot aprende el nuevo comportamiento, el usuario puede pedir al sistema que almacene el nuevo comando de alto nivel que aparecerá en la lista de opciones disponibles la próxima vez.
"El sistema resultante es a la vez de adaptación y jerárquico. De adaptación, ya que aprende del usuario y jerárquico porque los nuevos comandos se pueden componer como secuencias de comandos que ha aprendido", dice Rao.
El principal desafío en este momento es conseguir que el sistema sea exacto.
"El EEG se puede utilizar para enseñar habilidades sencillas a un robot como dirigirse a una nueva ubicación, pero no esperamos ser capaces de enseñarle a los robots habilidades complejas que implican manipulación fina, como abrir un frasco de medicina o atarse los cordones", agrega el doctor.
Podría ser posible alcanzar un mayor grado de control mediante la utilización de una BCI invasiva o permitiéndole al usuario seleccionar videos de acciones humanas que el robot puede intentar aprender.
Un esfuerzo paralelo en el mismo laboratorio está centrado en algoritmos de aprendizaje basados en la imitación, que permitirían al robot imitar acciones complejas, tales como patear una pelota o levantar objetos viendo un ser humano hacer la tarea.

Una serie de grupos intentan crear robots controlados a través de la mente para varias aplicaciones:
Este año Honda demostró cómo su robot Asimo era capaz de levantar un brazo o mover una pierna a través de señales enviadas desde un electroencefalograma operado por un usuario.
Científicos de la Universidad de Zaragoza (España) trabajan en crear sillas de ruedas robóticas que puedan ser manejadas con el pensamiento.

El gran inventario del océano

El fondo de los océanos ha estado siempre lleno de secretos. Allí viven miles de especies extraordinarias, muchas de ellas desconocidas para el hombre. Conocer mejor a sus habitantes ha sido durante décadas uno de los grandes retos de los científicos, un objetivo que hoy está más cerca gracias a un ambicioso proyecto internacional de investigación que este lunes ha sido presentado en Londres en forma de libro.
El Gran Censo de la Vida Marina recoge la información recopilada durante diez años en todos los océanos del mundo y pone de manifiesto el gran impacto de la actividad humana en los mares y en sus habitantes. Para llevar a cabo este gran inventario han sido necesarias 540 expediciones (9.000 días surcando los mares) y miles de horas de trabajo catalogando los datos en laboratorios y archivos. El resultado es un retrato sin precedentes sobre la biodiversidad de los océanos.
Las nuevas tecnologías y la colaboración entre países han sido decisivos para elaborar esta base de datos, para la que se ha contado con un presupuesto de 650 millones de dólares (unos 475 millones de euros). Se trata de uno de los mayores proyectos de colaboración científica llevados a cabo (han participado alrededor de 2.700 científicos procedentes de 80 países). El libro recoge los entresijos de esta investigación y desvela nueva información sobre las especies y sus hábitats, sus rutas migratorias, cómo se distribuyen y los cambios que se están produciendo en los océanos.
La base de datos contiene alrededor de 120.000 especies marinas, muchas de ellas desconocidas o fotografiadas por primera vez.
Contabilizando las catalogadas durante estos diez años de trabajo, el número de especies formalmente descritas en la literatura científica se sitúa en algo menos de 250.000, aún muy lejos del más del millón de especies que, según estiman los oceanógrafos, pueblan los océanos.
Y es que, a pesar de los avances, quedan mucho trabajo por hacer ya que esta gigantesca tarea está sólo en sus primeras fases, como subrayó el presidente del Comité de Coordinación del Censo, Ian Poiner, durante la rueda de prensa celebrada en Londres, informa Efe.
El 10% de especies marinas que viven en Europa (sin contar los microbios) aún está por describir, un porcentaje que aumenta al 38% en África del Sur, a casi el 60% en la Antártida, al 70% en Japón, y al 80% en Australia, según los autores de este proyecto.

De cara al futuro, los científicos proponen una serie de medidas para preservar la diversidad de especies y de sus hábitats, manejar los recursos del mar de una manera más eficaz y responder a las amenazas del cambio climático.
Según indicó Ian Poiner, "la vida de la superficie depende de la vida que hay en los océanos. La vida marina genera la mitad de nuestro oxígeno, gran parte de nuestra comida y sirve para regular el clima".
"Todos somos ciudadanos del mar. Y aunque queda mucho por saber, incluidas al menos 750.000 especies, ahora tenemos un mejor conocimiento de nuestros compañeros de viaje y del enorme hábitat que ocupan en este planeta", subrayó el científico australiano.
El estudio ha puesto también de manifiesto la conexión que hay entre océanos gracias al seguimiento exhaustivo que se ha hecho de las migraciones de numerosas especies. Asimismo, ha mostrado que hay "un declive generalizado de la abundancia marina". Los océanos están más alterados de lo que los científicos esperaban como consecuencia de la contaminación provocada por los humanos.