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Apúntate a la Semana de la Ciencia del CSIC: hay más de 140 actividades para elegir… y muchas son online

Por Mar Gulis (CSIC)

¿Te interesa saber cómo ventilar una habitación para reducir el riesgo de contagiarse de coronavirus? ¿Quieres descubrir cómo las matemáticas están cambiando a los robots? ¿Te animas a participar en un escape room ambientado en un agujero negro, de donde ni siquiera la luz puede salir? Propuestas como estas forman parte de la programación del CSIC para la Semana de la Ciencia y la Tecnología: más de 140 actividades gratuitas, algunas presenciales y otras virtuales, que se desarrollarán a lo largo de noviembre en 12 comunidades autónomas (Andalucía, Aragón, Asturias, Canarias, Cantabria, Castilla y León, Cataluña, Comunidad Valenciana, Galicia, Islas Baleares, Madrid y País Vasco).

SCT en el IEM-CSIC

Taller escolar en el Instituto de Estructura de la Materia durante la Semana de la Ciencia de 2019. / Sandra Diez (CSIC)

En la web www.semanadelaciencia.csic.es encontrarás todas las iniciativas del CSIC para este gran evento de divulgación y podrás informarte de cómo inscribirte en las que más te interesen; pero, atención:  todavía estamos ultimando los preparativos, así que en los próximos días iremos añadiendo nuevas propuestas. ¿Quieres conocer algunas de ellas? Te las contamos a continuación.

Lo que sabemos (hasta ahora) sobre la pandemia

Como es lógico, la pandemia provocada por el SARS-CoV-2 se dejará notar en el contenido de esta Semana de la Ciencia. El estado de desarrollo de las vacunas españolas, las pruebas PCR, o los mecanismos moleculares, celulares y epidemiológicos que contribuyen a la propagación del patógeno serán el eje de varias conferencias que, de forma presencial o virtual, impartirán especialistas del Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas, el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa o el Centro Nacional de Biotecnología.

Otras propuestas abordarán la epidemia desde un enfoque multidisciplinar. Es el caso de dos actividades virtuales del Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua: la charla Daños colaterales de la COVID-19: la pandemia del plástico, sobre el aumento en el consumo de este material que ha supuesto la crisis del coronavirus, y el taller Aprende a medir la ventilación de un espacio cerrado, que aportará pautas para reducir el riesgo de contagio. Por su parte el debate presencial Biodiversidad y zoonosis, que tendrá lugar en el Real Jardín Botánico, se centrará en cómo una naturaleza sana puede evitar que nuevos virus salten de los animales a los seres humanos.

Eventos online para todos los públicos

Además, el coronavirus ha traído consigo algunos cambios en el formato de las actividades y muchas se llevarán a cabo de manera virtual, para que cualquiera pueda participar desde casa. Entre ellas figuran un escape room del Instituto de Física de Cantabria, en el que el objetivo será evadirse de donde ninguna partícula logra hacerlo: un agujero negro, o la gymkhana sobre la luz que todos los años organiza el Instituto de Óptica, y que en esta edición se traslada a Youtube. Así mismo, el taller (R)Evoluciona la vida de los océanos del Instituto de Biología Evolutiva desafiará al público a diseñar una nueva especie marina adaptada al calentamiento de los océanos y al aumento de microplásticos en sus aguas.

SCT 2019 en el Instituto de Biologia Funcional y Genomica de Salamanca

Visita al Instituto de Biología Funcional y Genómica de Salamanca durante la pasada edición de la Semana de la Ciencia. / CSIC

Entre las propuestas virtuales no faltan tampoco las dirigidas a niños y niñas. La Delegación del CSIC en las Islas Baleares invita al alumnado de primaria a divertirse y aprender con el juego ¿Qué hacen los científicos y científicas?, unKahoot’ sobre plantas, animales, océanos y el mismo planeta Tierra. Mientras, el Centro de Investigación y Desarrollo Pascual Vila ofrece dos talleres especialmente dirigidos a niñas de 6 a 12 años en el marco de la actividad Las chicas son de ciencias (CSIC4Girls): uno sobre contaminación atmosférica y otro en el que las participantes tendrán que valerse de la química para fabricar camisetas. Otra actividad online para escolares será el concurso de dibujo de la Misión Biológica de Galicia ¿Pueden enfermar las plantas?, abierto a alumnado de primaria de toda España.

Para ESO y Bachillerato también hay planeadas actividades en la red, como una charla sobre el papel de los pingüinos en el funcionamiento ecológico de la Antártida, que podrá verse en el canal de Youtube del Instituto de Ciencias Marinas de Andalucía, o la jornada Acercando los Objetivos de Desarrollo Sostenible a las aulas, en la que científicos y científicas del Instituto de Productos Naturales y Agrobiología presentarán sus investigaciones. Lo harán desde la perspectiva de los retos planteados en la Agenda 2030 de la ONU y tratarán temas como las especies invasoras en Canarias, las vacunas, el cambio climático o la seguridad alimentaria.

Las propuestas virtuales no acaban aquí. El canal de Youtube del Instituto de Física Teórica, que cuenta con más de medio millón de suscripciones, emitirá dos directos: uno sobre lo ‘infinitamente’ pequeño, como la física cuántica o el bosón de Higgs, y otro sobre lo ‘infinitamente’ grande, como el origen y el futuro del universo, la energía oscura o las ondas gravitacionales. También habrá charlas para todos los públicos, como las organizadas por el Instituto de Ciencia y Tecnología del Carbono sobre nanotecnología y energías renovables, o las tituladas Matemáticas y robótica, del Instituto de Ciencias Matemáticas, ¿Qué hay de cierto en que se puedan cultivar patatas en Marte?, del Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas, o Verdades y mentiras de la física cuántica, del Instituto de Física Fundamental. Además, será posible visitar virtualmente varios centros de investigación, como el Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca. En este caso las ideas que la célebre bióloga Rachel Carson transmitió a través de su libro Primavera silenciosa servirán de hilo conductor para hablar de los proyectos que se llevan a cabo en el centro.

Eventos presenciales en tu comunidad autónoma

Visitas a laboratorios, rutas científicas, conferencias danzadas: la Semana de la Ciencia del CSIC sigue contando con un gran número de actividades presenciales. Todas ellas se llevarán a cabo de forma segura, para lo cual se han reducido los aforos habituales y se han establecido medidas de higiene y desinfección especiales. Además, será imprescindible la inscripción previa, lo que permitirá comunicar al público asistente cualquier cambio en la programación motivado por la situación sanitaria. Si esta Semana de la Ciencia te apetece salir de casa, aquí tienes algunos de los eventos que se desarrollarán en tu comunidad autónoma.

SCT 2019 en el Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos y Nutrición

Taller del Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos y Nutrición en la anterior edición de la Semana de la Ciencia. / CSIC

En Andalucía, el Museo Casa de la Ciencia de Sevilla te invita a asistir a varias de sus actividades. Una de ellas es el taller Buscando vida en el universo, en el que personal del Centro de Astrobiología explicará, a través de vistosas demostraciones, cómo se extrae el ADN, cómo se han formado los cráteres lunares y por qué no hay agua líquida en Marte. Y si vives en Aragón, la Estación Experimental Aula Dei, el Instituto Pirenaico de Ecología y el Instituto de Carboquímica te animan a acudir a sus jornadas de puertas abiertas.

Los eventos virtuales predominan en Cataluña. Sin embargo, en esta comunidad no faltarán los cursos de formación para el profesorado, como el que ofrece el Instituto de Biología Evolutiva, ni los talleres presenciales para escolares. Es el caso de LabEnClass: La energía del futuro, en el que el Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona presentará sus investigaciones relacionadas con la energía a través de varios experimentos.

En la Comunidad Valenciana la Casa de la Ciencia de Valencia organizará charlas y debates con personal investigador, y en Galicia la Delegación del CSIC presentará Ciencia que alimenta, una obra de teatro sin comunicación verbal que busca despertar el interés por la ciencia en el público de todas las edades. Además, las niñas y los niños de esta comunidad podrán diseñar su propio escudo familiar en un taller del Instituto de Estudios Gallegos Padre Sarmiento para acercarse de forma divertida y amena al mundo de la heráldica.

Ya en Madrid, será posible asistir a una conferencia bailada sobre danza contemporánea en el Instituto de Historia y a un gran número de talleres presenciales, en los que el público de todas las edades tendrá la oportunidad de descubrir si las moscas tienen olfato (Instituto Cajal), si se puede congelar agua a temperatura ambiente (Instituto Cajal) o cuánta vida hay en un ecosistema urbano (Real Jardín Botánico). Además, quien quiera estar al aire libre podrá sumarse a alguna de nuestras rutas científicas, como la que propone el Centro de Ciencias Humanas y Sociales por la historia de la Plaza Mayor, la Puerta del Sol o el Madrid de la Guerra Civil.

Por último, en el País Vasco podrás explorar las escalas macro, micro y nanoscópica por medio de lupas y de un microscopio fabricado con tus propias manos en el taller familiar Escala tu mundo, organizado por el Centro de Física de Materiales (San Sebastián).

Como ves, no faltan opciones, pero no te preocupes si ahora mismo no sabes cuál elegir. En la web de la Semana de la Ciencia del CSIC  puedes encontrar la actividad que más te interese buscando por diferentes criterios, como la comunidad autónoma en la que vives, el formato del evento o el tipo de público al que va dirigido (general o alumnado educación, infantil, primaria, secundaria o universidad). Eso sí, cuando lo tengas claro date prisa para inscribirte, porque otros años el aforo se ha cubierto rápido y en esta edición la pandemia ha hecho necesario reducirlo más. ¡Te esperamos!

¿Puede un robot pintar un Rembrandt?

Por Mar Gulis (CSIC)

“¿Sería posible revivir a Rembrandt?”. A partir de esta provocadora pregunta, Ramón López de Mántaras, investigador del CSIC, explica uno de los éxitos de la inteligencia artificial aplicada al arte: la creación de un cuadro que, según los expertos consultados, podría pasar por un auténtico Rembrandt. Científicos, ingenieros e historiadores del arte trabajaron durante más de un año para ‘enseñar’ a una computadora a ser ‘el próximo Rembrandt’. The Next Rembrandt, como se denomina este proyecto, ha sido impulsado por varias multinacionales, la Universidad Técnica de Delft y los museos Mauritshuis y Rembrandthuis. ¿El resultado? Este cuadro, una obra que imita a la perfección los trazos y el estilo del gran pintor holandés.

El software ‘pintó’ la obra tras analizar 326 obras del famoso pintor holandés / The Next Rembrandt

Para ello, “el software analiza detalladamente el trazo de las pinturas originales, las proporciones y distancias que se observan en los retratos de Rembrandt y otras muchas variables que se repiten en las obras del pintor: rostros masculinos, con bigote o barba, con sombrero, con la cabeza generalmente ladeada y mirando a la derecha… Después, con una impresora 3D, esta inteligencia artificial ‘pinta’ un Rembrandt”, comentó Mántaras, director del Instituto de Investigación en Inteligencia Artificial del CSIC, durante una charla del ciclo Inteligencia artificial y robótica en la Residencia de Estudiantes de Madrid.

Previamente, los desarrolladores identificaron y clasificaron los patrones más comunes de la obra del pintor, desde su composición hasta las dimensiones de los rasgos faciales de los personajes retratados. Así, la obra resultante se basa en el análisis pormenorizado de miles y miles de fragmentos pictóricos de los 346 cuadros conocidos del autor. El procesamiento estadístico de todos los datos hace que el software ‘fabrique’ un cuadro que integra las variables que más se repiten; en este caso, la pintura resultante debía ser un retrato de un hombre caucásico, de entre 30 y 40 años, con vello facial, ropa oscura, cuello blanco, sombrero y la cara girada hacia la derecha, como muchas de las obras del maestro del barroco.

A lo largo del proceso, la computadora combina un algoritmo de reconocimiento facial con un software de aprendizaje profundo. Después, ‘aprende’ a pintar una nariz, unos ojos o una boca como lo haría Rembrandt. Como resultado, pinta un nuevo cuadro, no una réplica de uno existente.

El proyecto refleja hasta qué punto está perfeccionándose la capacidad de los ordenadores para realizar tareas específicas mejor que las personas. Este no es el único ejemplo: jugar al ajedrez, buscar soluciones a fórmulas lógicas o realizar diagnósticos más rápido que los médicos son actividades que algunas máquinas resuelven con más pericia que los humanos. Ahora bien, ¿es posible construir máquinas con una inteligencia similar a la humana? Esta es una de las preguntas que planteaba Mántaras, también coautor del libro Inteligencia artificial (CSIC-Catarata). En su opinión, “los intentos de crear este tipo de inteligencia artificial se enfrentan a la dificultad de dotar a las máquinas de sentido común”. Este conocimiento es fruto de nuestras vivencias y experiencias, que a su vez son el resultado de una interacción constante con el entorno, algo que no pueden adquirir las computadoras.

“Ese es el gran desafío. No nos acercamos a la inteligencia artificial general porque desarrollamos inteligencias muy específicas. Hay que integrar todo eso”, añadió. Como señala en su libro, “necesitamos nuevos algoritmos que puedan responder a preguntas sobre prácticamente cualquier tema. Y además, estos sistemas deberán ser capaces de aprender nuevos conocimientos a lo largo de toda su existencia”. Eso sí, mientras se avanza hacia esa inteligencia profunda, ya podemos admirar obras maestras realizadas por computadoras; aunque quizá nos hallemos también ante una nueva pérdida del aura de la obra de arte, tal y como advirtió Walter Benjamin.

 

¿La rebelión de las máquinas? Falsos mitos en torno a los robots

Por Mar Gulis

 El uso de robots que realizan tareas mecánicas es habitual en la industria automovilísitca / Wikipedia

El uso de robots que realizan tareas mecánicas es habitual en la industria automovilísitca. / Wikipedia

Recientemente muchos medios de comunicación se han hecho eco del accidente que ha provocado la muerte de un trabajador en una planta de Volkswagen en Alemania. Los fallecimientos en el puesto de trabajo –que, por desgracia, ocurren con relativa frecuencia– no suelen ocupar un espacio relevante en la información diaria. Sin embargo, en este caso parece haberse dado una circunstancia llamativa: el accidente ha sido causado por un robot.

Así, el titular más repetido sobre el suceso incluye la frase “Un robot mata a…” Con otro título, el artículo de El país ‘El robot letal de la planta de coches’ incluye frases como “la muerte de un trabajador reaviva los temores sobre nuestra relación con máquinas cada vez más poderosas” –a modo de subtítulo– y alude a “la posibilidad muy remota de que máquinas con capacidad para tomar decisiones puedan hacer daño a seres humanos de forma voluntaria”.

Sin duda, el debate sobre las aplicaciones de la robótica y otras tecnologías basadas en el conocimiento científico es necesario. No obstante, para que sea útil debe ser un debate informado, y no basado en prejuicios o mitos más propios de la ciencia ficción.

Elena García Armada, investigadora del CSIC en el Centro de Automática y Robótica, aclara que este tipo de máquinas, empleadas en industrias como la automovilística para hacer tareas repetitivas, no son algo nuevo. “Se utilizan desde los años 60 y son lo más lejano que existe en robótica a un Terminator o cualquier robot de los que aparecen en la ficción”.

La capacidad de estas máquinas es muy limitada porque están programadas para realizar una acción muy concreta. “Son autónomas solo para desempeñar una determinada función, no tienen capacidad de toma de decisiones, ni voluntad alguna. Es imposible que decidan nada por sí solas. Este robot ha hecho el movimiento para el que está programado”, dice, en referencia al suceso de Alemania. Es decir, alguien lo accionó y se puso en marcha.

De hecho, este planteamiento coincide con la descripción del accidente que hace el artículo mencionado: “Las primeras investigaciones apuntan a que un compañero que se encontraba fuera de las instalaciones accionó por error al robot, que aprisionó al fallecido por el tórax, arrastrándolo hasta una placa metálica”.

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Generalmente trabajadores y robots operan en espacios separados por motivos de seguridad. / Wikipedia

García Armada señala que ya existen robots mucho más sofisticados que incorporan sensores para saber si hay alguna persona cerca y así evitar que puedan hacer daño. “Los hay que sí tienen esa capacidad sensorial para detectar la presencia de humanos porque están concebidos para trabajar con personas”, añade. Por eso considera que, con la información disponible, no se puede atribuir el fallo al robot, “ni tan siquiera a un fallo humano, sino de los mecanismos de seguridad de la planta”.

Según la investigadora del CSIC, en este tipo de fábricas trabajadores y máquinas están en espacios separados. “La seguridad se garantiza aislando los robots, de manera que si una persona accede a su recinto, se acciona un mecanismo de seguridad y los robots se detienen. Desconozco los detalles de lo que pasó, pero por lo leído deduzco que falló el sistema de seguridad de la planta, y no el robot”.

Su valoración de las informaciones que transmiten una imagen negativa de los robots es crítica. García Armada cree que “alentar el miedo hacia los robots es contraproducente”, ya que buena parte de la robótica “contribuye a mejorar la calidad de vida de las personas”.

Este es Paro, el robot-mascota terapéutico

Por Mar Gulis

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Paro fue diseñado en 1993 en Japón y está programado para dar cariño / Wikipedia

Parece una foca de peluche, pero las apariencias engañan. Se llama Paro y su aspecto ‘achuchable’ oculta en realidad un sofisticado robot. Diseñado en 1993 por Takanori Shibata para el Intelligent System Research Institute de Japón, no se empezó a comercializar hasta 2004. Hoy varios países lo utilizan en hospitales pediátricos y residencias de ancianos para que estimule afectivamente a los pacientes. Paro está programado para ‘dar cariño’: es un ejemplo de lo que se conoce como roboterapia.

Gracias a los avances tecnológicos, y en concreto de la robótica –una disciplina basada en las matemáticas y la electrónica–, se está dando un salto de la zooterapia a la roboterapia. Hace tiempo que los beneficios de usar mascotas en la rehabilitación o el tratamiento de enfermedades crónicas o patologías psicológicas están ampliamente aceptados. Los animales pueden tener un impacto positivo en el plano social, emocional y cognitivo del paciente, e incluso en aspectos físicos como “normalizar el ritmo cardiaco”, explica la ingeniera Elena García Armada, del Centro de Automática y Robótica del CSIC. Sin embargo, a veces “es complicado introducir animales en los hospitales por problemas sanitarios, posibles pacientes con alergias, etc. Por eso un robot que tenga los mismos efectos terapéuticos puede ser muy beneficioso”, añade.

¿Cómo se consigue que una máquina sea capaz de transmitir y generar afecto? La foca Paro cuenta con sensores de temperatura, tacto, luz, audio y también de posición con los que percibe a las personas y recoge información de su entorno: diferencia la luz y la oscuridad, distingue entre una caricia o un golpe e incluso ‘entiende’ algunas palabras. Lo más importante es que puede comprender determinados comportamientos: si le propinan un golpe, no repetirá su acción anterior, mientras que cuando recibe una caricia sabrá que en el futuro debe volver a comportarse igual para recibir la misma respuesta.

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Robot fabricado por Toyota / Wikipedia

Armada incide en que Paro “no tiene capacidad emocional real, sino que está programada”. Detrás de este tipo de robots hay equipos de psicólogos, médicos y terapeutas que “estudian las emociones y evalúan lo que necesitan los pacientes”. Después, ingenieros como ella programan a partir de las directrices que les dan usando modelos matemáticos. Por ejemplo, Paro lleva incorporados motores para que se mueva de una manera que exprese cariño. Pero, como subraya Armada, ese movimiento siempre “responde a un modelo prediseñado”.

Pleo, el dinosaurio desarrollado por Laboratorios Innvo, Aiso1, diseñado en España por Aisoy Robotics, o el Teddy Bear de Fujitsu serían otros ejemplos de robots-mascota con fines terapéuticos. Pero la robótica está yendo más lejos. “Ya hay robots cirujanos, robots que ayudan a pacientes o a niños autistas, exoesqueletos que permiten caminar, robots para la escuela…”, enumera Armada. Todos ellos formarán parte de la denominada robótica de los servicios, que incluye un sinfín de aplicaciones. En definitiva, hablamos de robots ideados para facilitar la vida a los seres humanos.

 

Si quieres más ciencia para llevar sobre robótica consulta el libro Robots. Al servicio del ser humano (CSIC-Catarata), de la investigadora del CSIC Elena García Armada.

Kaspárov versus IBM: ¿Puede un robot ser más inteligente que un humano?

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Por Elena G. Armada*

El ajedrecista Gari Kaspárov se enfrentó por primera vez a la computadora Deep Thought en 1989. Fue una competición a dos partidas en la que Kaspárov derrotó a la máquina con facilidad: el resultado fue 2-0. Siete años más tarde la supercomputadora de IBM Deep Blue venció al ajedrecista en la primera partida de una nueva competición; sin embargo, Kaspárov contraatacó y finalmente derrotó a Deep Blue por 4-2. La computadora podía calcular 100 millones de posiciones por segundo. Kaspárov tenía maestría.

Solo un año después, en 1997, una versión mejorada de Deep Blue ganó al jugador por 3 ½-2 ½ en una enormemente publicitada competición a seis partidas. Tras cinco partidas jugadas, la situación era de empate, pero la máquina superó al maestro en la última. La supercomputadora de procesamiento paralelo masivo, con 30 nodos, cada uno con 30 microprocesadores y ampliada con 480 procesadores más especializados en ajedrez, era capaz de calcular 200 millones de posiciones por segundo. Si la inteligencia se mide por la capacidad de cómputo, la máquina debería haber aplastado a Kaspárov.

Por el contrario, la victoria de Deep Blue fue muy ajustada, y para colmo existe una gran controversia alrededor de esta competición. Al parecer, al principio de la sexta partida Kaspárov cometió un error garrafal. El ajedrecista esgrimió el cansancio y el descontento con la conducta del equipo de IBM como la razón principal de su fallo.

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A la izda., la supercomputadura Deep Blue de IBM a la que se enfrentó el ajedrecista Gary Kaspárov (dcha.) / Wikipedia

Después de la derrota, Kaspárov sugirió que en la partida intervinieron jugadores humanos, contraviniendo las reglas establecidas. IBM lo negó y no quiso proporcionar las copias de los registros de la computadora cuando Kaspárov lo solicitó. El jugador pidió una revancha, pero la multinacional rechazó la oferta y retiró a Deep Blue.

¿Ganó realmente la máquina a Kaspárov? ¿Existió intervención humana en las jugadas de Deep Blue? ¿O perdió Kaspárov debido al cansancio y otros factores emocionales? Personalmente creo que es irrelevante. El hecho de que una supercomputadora de semejante capacidad tuviera tantas dificultades para ganar a una persona es suficiente como para arrojar dudas acerca de la inteligencia de la máquina.

Quizá la parte emocional que interviene en la toma de decisiones de los humanos tenga un doble filo: puede conducir a la victoria o provocar un fallo colosal. En cualquier caso, esta capacidad es inherente al ser humano y no al robot. Al robot le falta todo lo que aloja el hemisferio derecho de nuestro cerebro: la intuición, la emoción, la tenacidad, la ambición, etc. Podemos seguir multiplicando la capacidad de procesamiento de los microprocesadores, podemos seguir revolucionando la tecnología computacional mediante algoritmos y teoría de probabilidades. Pero somos nosotros quienes diseñamos el cerebro del robot y quienes le dotamos de ‘inteligencia’. Y justo ahí radica la dificultad más insalvable: el cerebro humano es un enigma para el propio ser humano. Aún no sabemos cómo programar la inteligencia emocional.

 

*Elena G. Armada es investigadora en el Centro de Automática y Robótica (UPM-CSIC) y dirige el equipo que ha fabricado un exoesqueleto biónico que permite caminar a niños con tetraplejia. Con un ‘Me gusta’ en esta página contribuirás a que los niños con problemas de movilidad puedan acceder a un exoesqueleto biónico y mejorar su calidad de vida.

Este post es un extracto de su libro Robots. Al servicio del ser humano (CSIC-Catarata).