Robot e Inteligencia Artificial

Ahora escuchamos mucho sobre la Inteligencia Artificial (IA), la Programa Estratégico de Inteligencia Artificial 2022-2024 (ver documento) lo define como el conjunto de modelos digitales, algoritmos y tecnologías que reproducen la percepción, el razonamiento, la interacción y el aprendizaje. El portal del Parlamento Europeo (ver enlace) define la Inteligencia Artificial como elemento central para la transformación digital de la sociedad y una de las prioridades de la UE.

Aunque no pocas veces se expresan dudas y "miedos" que pueden suscitar un asunto tan vasto que hoy impregna totalmente la sociedad y el estilo de vida, la IA unas veces es vista como un valor añadido en la vida diaria y laboral y en otras ocasiones como algo, que por su naturaleza puede introducir cambios significativos, como provocar la desaparición de muchos puestos de trabajo. De hecho, entre los diversos miedos, a menudo nos preguntamos: "Con la inteligencia artificial, ¿las máquinas (robots) reemplazarán a los humanos?"

Deteniéndonos en la cuestión de si los robots y la IA reemplazarán totalmente a los humanos, en este artículo intentaremos aclarar algunos aspectos que conectan el “mundo” de los robots con el de la IA.

Para citar los términos que fueron de Umberto Eco (mundialmente famoso ensayista e intelectual Alessandria, 5 de enero de 1932 - Milán, 19 de febrero de 2016) en la comparación entre los beneficios derivados de la innovación tecnológica y las consecuencias que este proceso podría generar, encontramos "La comparación entre quienes prevén un futuro en el que las máquinas sustituirán progresivamente el trabajo del hombre, que perderá así una de las funciones vitales capaces de ennoblecer su existencia, frente a quienes en cambio consideran un bien la automatización de todo precisamente porque permitirá al Hombre evolucionar en sus habilidades y dedicarse a programar e integrar las máquinas que llevarán a cabo los trabajos más fatigosos, repetitivos y poco interesantes para él”.

La coexistencia de la robótica y la IA permite mejorar el desarrollo de máquinas (robots) capaces de apoyar a los trabajadores en tareas específicas como las más repetitivas y/o agotadoras, en diferentes sectores de uso.

También en el portal del Parlamento Europeo, entre los ejemplos de usos cotidianos y posibles usos de la IA, también se enumera el de los robots en las fábricas, argumentando que: “La IA ayudaría a los fabricantes europeos a ser más eficientes. El uso de robots podría ayudar a que las fábricas regresen a Europa. Además, la inteligencia artificial se puede utilizar para planificar canales de venta o mantenimiento”.

Empecemos aclarando el concepto de robótica y para ello es útil seguir fuentes oficiales. Tal como lo define el "Grupo de Investigación de Robótica" de la Universidad de Oxford, “La robótica es la ciencia que estudia la conexión inteligente entre percepción y acción en la máquina (robot)”.

De la definición de Wikipedia “La robótica es la disciplina que estudia y desarrolla métodos que permiten a un robot realizar tareas específicas, reproduciendo automáticamente el trabajo humano. Aunque la robótica es una rama de la ingeniería, más precisamente de la mecatrónica (mecánica + electrónica), reúne enfoques de muchas disciplinas tanto de carácter humanístico, como la lingüística, como de carácter científico: biología, fisiología, psicología, electrónica, física. , informática, matemáticas y mecánica”.

La disciplina se desarrolla a partir del deseo del hombre de crear máquinas artificiales y autónomas, como los robots, que sean capaces de simular el trabajo humano y dotadas de inteligencia artificial.

En el contexto multidisciplinario de la robótica, la inteligencia artificial es solo uno de los componentes, entre otras cosas, el más reciente.

Al mismo tiempo, dar una definición unívoca de Robot no es nada sencillo, pues como se ve, su realización, su funcionamiento y uso, involucran múltiples disciplinas.

La Enciclopedia Treccani define a los robots como “Estructuras mecánico-eléctricas versátiles adaptables a diferentes situaciones, capaces de reproducir diversas actividades elementales, en cierto sentido representan la materialización significativa y tangible de un antiguo sueño humano. El hombre puede transferirles la ejecución de actividades repetitivas, fatigosas o peligrosas, que requieren rapidez de movimiento, alta precisión de posicionamiento y repetibilidad de ejecución”.

Los elementos que componen un robot son cuatro:

• sistema mecánico como los órganos de locomoción (ruedas, orugas, patas);

• sistema de actuación que anima las partes mecánicas;

• sistema sensorial que son los sensores que permiten la adquisición de las percepciones del entorno;

• sistema de gobierno que ordena la ejecución de acciones.

La palabra “robot” ha celebrado recientemente su primer siglo de vida, habiendo comenzado en 1920 cerca de Praga. El término proviene de la palabra "robot" con el significado de "trabajo duro" o "trabajo forzado".

Este término fue introducido por el escritor checo Karel Čapek en su obra RUR (Los robots universales de Rossum o "Robots universales de Rossum") donde aparecía un humanoide imaginario (foto), identificado como robot para recordar la palabra checa trabajo.

El año 1920 es también el año en que nace Isaac Asimov, científico y escritor, quien recuerda el término derivado inglés “robotics” o “robots” en sus relatos de ciencia ficción en 1940.

El mismo Asimov es también el inventor de Tres leyes de la robótica, declaró en una serie de historias de ciencia ficción de 1942:

1. Un robot no puede dañar a los seres humanos, ni puede permitir que los humanos sean dañados por no intervenir;

2. Un robot debe obedecer las órdenes dadas por los seres humanos, a menos que tales órdenes entren en conflicto con la Primera Ley;

3. Un robot debe salvaguardar su existencia, siempre que esto no entre en conflicto con la Primera y la Segunda Ley.

(Isaac Asimov, Manual de Robótica, 56ª Edición)

Las tres leyes de la robótica están diseñadas por Asimov para gobernar su "robot positrónico", que son criaturas imaginarias con formas humanoides que no se rebelan contra su creador, sino que están "felices de poder servir".

En 1956, George Devol y Joseph Engelberger fundaron el primer fabricante de robots del mundo, Unimation Inc. (Universal + Automation).

En 1962 el primer manipulador industrial (brazo mecánico) conocido como Unir (foto). El robot se consideraba una "máquina de transferencia programable", ya que su objetivo principal era transferir objetos de un punto a otro.

Unir es el primer robot diseñado para realizar operaciones repetitivas y/o peligrosas en una línea de producción de General Motors en Nueva Jersey.

Entre 1975 y 1978, el ingeniero mecánico de la Universidad de Standford, Victor Scheinman, fue el responsable de la realización de PUMA (Brazo de manipulación universal programable). En poco tiempo, PUMA se convirtió en el robot industrial más popular en fábricas y laboratorios de investigación, capaz de realizar acciones complejas como ensamblar y soldar.

En 1986 LEGO (fabricante danés de juguetes) y MIT Media Lab (laboratorio de investigación del Instituto Tecnológico de Massachusetts) colaboraron en el diseño de productos con el objetivo de llevar la educación tecnológica a las escuelas (Educational Robotics¹). En 1988 LEGO lanzará el primer kit de robótica, llamando a la gama de producción "MINDSTORM".

El 4 de julio de 1997 aterrizó en el Planeta Rojo de nuestro Sistema Solar, Marte, como parte de la misión de la NASA denominada Explorador de Marte, Rover residente, el primer robot de la Estación Espacial Internacional, puesto en órbita.

En 2002 ASIMO, de Honda, es el primer robot que puede caminar y subir/bajar escaleras de forma “humana” y con total autonomía.

En 2009 se presentó el niño-robot iCub, desarrollado y construido por el Instituto Italiano de Tecnología en Génova. iCub es una plataforma completamente de código abierto (tanto software como hardware) para el estudio de los llamados cognición de encarnación^2.

En 2012 llega al mercado Baxter de la start-up Rethink Robotics. Baxter tiene una cara animada y está destinado a trabajar en líneas de producción en estrecha colaboración con humanos.

Entre 2013 y 2016 Boston Dynamics³, una empresa de software fundada hace casi 30 años cerca de Boston, desarrolla el robot humanoide ATLAS. Es uno de los más avanzados del mundo, capaz de operar tanto en interiores como en exteriores, caminar en varios terrenos, manipular objetos, todo con alta estabilidad.

Hasta la fecha, las áreas de aplicación de los robots van desde el Robot Cirujano que permite a los médicos controlar de forma remota algunos procedimientos quirúrgicos, hasta los Robots de Asistencia en la Compra, robots domésticos y sociales utilizados en el hogar y capaces de reconocer rostros y expresiones de los miembros de la familia gracias a la reconocimiento biométrico, los robots utilizados en el sector agrícola, los robots geminoides o robots "gemelos" de un ser humano, es decir, construidos de forma que se asemeje, tanto en apariencia física como en movimientos, a un hombre, y el más reciente Robot Tesla (foto), presentado en agosto de 2021 cuyo esperado prototipo se dará a conocer el 30 de septiembre de 2022, un robot de aproximadamente 1,75 m de altura, con un peso de poco más de 50 kg, capaz de moverse a unos 8 km/h y transportar pesos de hasta 20 kg .

Con base en el camino evolutivo presentado, hasta la fecha, convencionalmente se reconocen cuatro generaciones de robots:

• Primera Generación: Máquinas programables sin posibilidad de controlar los métodos de ejecución reales y sin interacción con el entorno externo. El uso de este tipo de robots es principalmente industrial, de hecho en aquellos años se utilizaban para la carga y descarga de mercancías o para realizar simples movimientos de materiales;

• Segunda Generación: Máquinas programables con posibilidad de reconocer el entorno exterior y con posibilidad de moverse de un punto a otro. Tienen software específico dedicado a aplicaciones específicas. Por lo tanto, si el robot estaba destinado a realizar una tarea determinada, como cargar una máquina, era muy difícil utilizarlo para otra operación, como soldar. Para hacer esto, se tuvo que cambiar el sistema de control;

• Tercera Generación: Máquinas autoprogramables con posibilidad de interactuar con el medio externo y capaces de autoentrenarse para la ejecución de una tarea asignada;

• Cuarta Generación: Son robots autónomos capaces de realizar funciones y tomar decisiones a través del aprendizaje automático.

Ciertamente podemos decir que estamos en el cuarta generación de robots: robots autónomos, y es en este contexto que encontramos el vínculo entre el “mundo” de los robots y el de la IA. A los efectos de esta discusión, podemos centrarnos en dos tipos de robots: no autónomos y autónomos.

I robots no autónomos están representados por las máquinas controladas (programadas) a priori por un software y utilizadas para realizar una tarea específica. Se utilizan principalmente en la producción industrial a lo largo de las líneas de montaje y se utilizan para realizar tareas muy a menudo repetitivas. También pueden ser manejados directamente por humanos a través de sistemas de control remoto. Un ejemplo clásico lo constituyen los drones controlables de forma remota, robots de desactivación de bombas que inspeccionan lugares en riesgo y desactivan cualquier amenaza potencialmente letal para los humanos.

I robots autónomos en cambio, son los robots los que emplean IA. Se caracterizan por la capacidad de aprender, a través de la experiencia y la interacción. Los robots autónomos tienen la capacidad de adquirir autonomía a través de capacidades sensoriales y el intercambio de datos con el entorno en el que operan, así como la capacidad de analizar los datos recopilados. Esto es posible gracias a una serie de procesadores, que ejecutan algoritmos de inteligencia artificial y operan tomando decisiones utilizando redes neuronales.

El sistema sensorial, uno de los cuatro elementos constitutivos de los robots como se ha visto anteriormente, es muy utilizado en los robots autónomos para la adquisición de la más variada información del exterior como el reconocimiento de imágenes, basado en IA y redes neuronales y equipado con varias cámaras. .

La introducción de la inteligencia artificial en robótica se produce especialmente en el campo de la robótica industrial con el objetivo de afinar y mejorar la autonomía en los procesos de automatización. Se habla en este contexto de COBOTS a saber robot colaborativo.

Los COBOT son robots con fuertes cualidades de autonomía y capaces de percibir e interpretar el entorno en el que se encuentran para distinguir una pieza mecánica de otra, para moverse con seguridad por el entorno (por ejemplo, para entregar una pieza a un operador humano sin chocar con otros humanos). humanos), decidir qué tareas realizar y cómo, teniendo en cuenta las necesidades de las personas con las que interactúa (capacidad de la inteligencia artificial), comprender en qué punto apoyar una máquina que se está ensamblando y, finalmente, saber gestionar eventos inesperados. durante la ejecución de sus acciones.

De lo que surge es posible decir que los robots autónomos requieren una combinación de muchas áreas de IA como:

• visión computarizada y reconocimiento de voz para detectar el entorno;

• il Procesamiento natural del lenguaje (PNL), recuperación de información y razonamiento incierto para procesar instrucciones y predecir las consecuencias de acciones potenciales;

• il Análisis de sentimiento (sistemas que responden a expresiones de emociones humanas o que imitan emociones) para interactuar y trabajar con humanos.

En conclusión, en la conexión entre el mundo de los robots y la IA podemos subrayar que:

• La IA y la robótica tienen en común la capacidad de realizar acciones en lugar de los humanos;

• La IA se utiliza en robótica para operar robots, activarlos para ponerlos en funcionamiento y luego desactivarlos;

• la IA utilizada en robótica representa solo una parte de un área que hemos visto multidisciplinar.

El mundo de la Inteligencia Artificial está destinado a evolucionar en un futuro próximo. Conocer la expansión del fenómeno es una forma de prepararse y disipar los falsos mitos que llevan a mirar con recelo a la IA.

Los robots autónomos y COBOT ciertamente tienen un cierto nivel de autonomía y no siempre están equipados con agentes de seguridad para limitar los riesgos cibernéticos que podrían surgir y conducir a ataques cibernéticos reales. Al mismo tiempo, es fundamental comprender cómo prepararse para los riesgos que puedan surgir con el fin de garantizar un nivel adecuado de seguridad.

En la combinación de Robot e IA hay que decir que el miedo a que los robots puedan sustituir a los humanos en todas las actividades es completamente irracional ya que, aunque ya existen ordenadores que en muchos ámbitos superan con creces la velocidad de cómputo del cerebro humano, estos todavía están lejos. de un nivel de inteligencia igual al del ser humano como para poder reemplazarnos.

En este sentido, la mejor conclusión para el artículo es la siguiente cita de Albert Einstein:

“Las computadoras son increíblemente rápidas, precisas y estúpidas.

Los humanos son increíblemente lentos, imprecisos y brillantes.

La combinación de los dos constituye una fuerza incalculable".