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» » » La nueva Robótica Cognitiva prueba las teorías del pensamiento humano

En el nuevo Laboratorio de Robótica Cognitiva, los estudiantes de Rensselaer. Unos 20 robots programados del laboratorio, permiten a los estudiantes evaluar el rendimiento real de los modelos informáticos que simulan el pensamiento humano. Están explorando cómo el pensamiento humano es capaz de burlar a la fuerza bruta computacional en el mundo real. 

"Los seres humanos manejan, casi sin darse cuenta, muchas incoherencias que tiene el mundo real, señalaba el profesor Vladislav Daniel Veksler, que actualmente enseña Robótica Cognitiva"Con los robots, podemos ver problemas que enfrentan los humanos al navegar por su entorno."

La robótica cognitiva se une al estudio de la ciencia cognitiva, en cómo el cerebro representa y transforma la información, para los desafíos que suponen el medioambiente físico. Los avances en la robótica cognitiva se transfieren a la inteligencia artificial, que busca desarrollar sistemas informáticos más eficientes, modelados sobre la versatilidad del pensamiento humano.


El profesor Bram Van Heuveln, que organizó el laboratorio, indicó que los científicos cognitivos han desarrollado un conjunto de elementos de percepción/acción, planificación, razonamiento, memoria y toma de decisiones, que se cree constituyen el pensamiento humano. Cuando están bien modelados y conectados, estos elementos son capaces de resolver problemas complejos sin necesidad de la potencia bruta que requieren los cálculos matemáticos precisos.


"Supongamos que queremos construir un robot que atrape las pelotas sobrevuelan un campo abierto. Hay dos enfoques: uno utiliza una gran cantidad de cálculos, ley de Newton, mecánica, trigonometría, cálculo infinitesimal, para conseguir que el robot pueda estar en el sitio correcto en el momento adecuado", explicaba Van Heuveln. "Sin embargo, los humanos no lo hacen de esa forma. Nosotros sólo continuamos moviéndonos hacia la pelota. Es una solución más sencilla y que no implica una gran cantidad de cálculo, pero que hace el trabajo."


La robótica es un campo de pruebas ideal para comprobar cómo actúan los robots, y sobre cómo hallar una solución cognitiva correcta que soporte las variables inesperadas que presenta el mundo real.


"El mundo físico nos puede ayudar a impulsar la ciencia, porque es diferente de cualquier otro mundo simulado, las sacudidas de una cámara, los motores de deslizamiento, la fricción, los cambios de luz," añadió Veksler. "Esta plataforma robótica nos permite ver que no tenemos que confiar en los cálculos, sino más adaptables."

El laboratorio está abierto a todos los estudiantes en RensselaerEn su primer semestre, el laboratorio ejerce una gran atracción sobre los estudiantes de informática y ciencias cognitivas, matriculados en el curso de Robótica Cognitiva impartido por Veksler, aunque él y Van Heuveln esperan atraer a más estudiantes de ingeniería y de la facultad de arte y de letras a sus instalaciones.

"Queremos que los estudiantes dispongan de un mismo espacio, un lugar donde podamos aunar diferentes disciplinas y perspectivas", comentó Van Heuveln. "Me gustaría que los estudiantes usaran este espacio para la investigación independiente: que vengan con un proyecto de investigación, y digan 'vamos a probar esto'."

El laboratorio está equipado con cinco robots Create, básicamente una aspiradora robótica Roomba, emparejada con un ordenador portátil, tres sistemas de ojo manal, uno Chiara (que se parece a un cangrejo grande de metal), y 10 robots LEGO, emparejados con el Sony Handy Board robotic controller.

Hace pocos días, Jacqui Brunelli y Benno Lee, estaban trabajando en su robot "gato" y su pareja "ratón", tratando de evadir su eterna persecución; Shane Reilly era mejorando el ordenador "visión" de su brazo robótico, y Ben Ball estaba programando su robot para mantener la distancia fija de un objeto de color rosa al frente de su "ojo".

"Una cosa he aprendido, y es que los datos del sensor no son exactos, lo que "ve" cambia constantemente por unos pocos píxeles, y simplemente, por ir no va a funcionar", dijo Ball, un joven estudiante de ciencias informáticas y física. Él está probando un patrón robótico con un enfoque más humano.

"No nos basta con ver un objeto y caminar hacia él. Vamos comprobando nuestra posición y ajustando nuestro rumbo", señaló Ball. "Tengo que diseñar un enfoque iterativo, donde el robot se referencie en algo, entonces se moverá, luego mirará otra vez para comprobar sus resultados."

Los estudiantes programan sus robots con el software Tekkotsu, de código abierto, que podrán aplicar en futuros proyectos, añadió Van Heuveln.

"Como científico cognitivo, me gustaría que esto se basara en elementos cognitivamente plausibles y reciclables, es decir, que partes de esa cognición puedan aplicarse también a otras soluciones", continuó. "Para mí, eso es mucho más interesante que una solución computacional."

 Dentro de un dominio genérico, sus primeras investigaciones muestran claramente, que un enfoque más cognitivo que emplea menos recursos puede superar a los ordenadores más potentes con el método de potencia bruta, apuntó Veksler.

"Obviamente, nos miramos en los humanos no sólo porque queramos simular lo que hacemos, lo cual ya es un problema interesante en sí mismo, sino también porque somos inteligentes", dijo Veksler. "Tenemos algunas cosas, como el límite de memoria de trabajo, que puede parecer algo malo, aunque en realidad es una buena óptimazación para solucionar problemas de nuestro entorno, Si recordáramos absolutamente todo, ¿cómo sabríamos lo que es importante?"


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Editor del blog Pedro Donaire

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