Robots antiexplosivos

Basados en la idea de los robots de la Nasa enviados a Marte y a la Luna, un grupo de investigadores de la Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín realiza un proyecto para que robots nacionales trabajen en lugares donde haya amenaza terrorista y así se detecte el peligro a tiempo.

Equipo periodístico
Unimedios

En Medellín, varios científicos están convencidos de que en Colombia sí son posibles los desarrollos en inteligencia artificial. De hecho, ya le trabajan a un proyecto: un sistema de robots, dotados con funciones y personalidad propia, capaces de ingresar en lugares de alto peligro para los humanos.

Los investigadores que le apuestan al proyecto pertenecen al Grupo de Investigación y Desarrollo en Inteligencia Artificial, Gidia, de la Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín.

La idea inicial es que los robots sean introducidos en espacios donde haya amenaza, analicen el objeto sospechoso, envíen la imagen para el monitoreo externo y verifiquen el peligro.

“Un enjambre inteligente sirve para explorar entornos peligrosos para los humanos. Por ejemplo, planos de sitios donde haya bombas. El sistema no está en condiciones de desactivar el explosivo, pero se puede desalojar a tiempo un edificio para evitar la pérdida de vidas humanas, también se puede verificar la posibilidad de intervención en velocidad y tiempo”, explica el profesor Jovani Jiménez Builes, director del proyecto.

El grupo Gidia está adscrito a la Escuela de Ingeniería de Sistemas, de la Facultad de Minas. Tiene categoría A de Colciencias y en él trabajan cuatro investigadores con experiencia en el campo y estudiantes de doctorado, maestría y pregrado.

La idea de este enjambre fue traída desde Brasil, donde se realizó en el 2004 un congreso de expertos internacionales. La División de Ciencias Computacionales de la Nasa presentó allí su trabajo de exploración del espacio, específicamente la Luna y Marte y utilizó un enjambre de robots. El propósito de utilizar varios robots que trabajen de manera conjunta, en vez de uno, es para evitar abortar la misión por la pérdida de un único componente.

Al año siguiente, Gidia comenzó el camino para desarrollar el proyecto de construcción del enjambre o Sistema Multiagente Robótico para la Navegación Colaborativa en Escenarios Estructurados.

Cuidando a la reina

El Grupo construye tres prototipos: uno de ellos es el anfitrión o reina; los otros son los robots guías o balizas. El equipo de robots, muy similares a carros pequeños, es llamado Smart, Sistema Multiagente Robótico, casualmente, la palabra en su traducción al inglés significa dotado de ‘inteligencia’.

Cada uno de los robots tiene atributos de un agente, una entidad que actúa en representación de sus usuarios humanos o dueños para realizar tareas complejas. Los agentes se comunican mediante un protocolo y realizan sus acciones en conjunto. Poseen diversas propiedades, como autonomía, habilidad social, reactividad, proactividad, movilidad, rápida adaptación al entorno y aprendizaje. Habitan en ciertos ambientes dinámicos y complejos, exploran, recopilan información y actúan de manera autónoma para adaptarse al ambiente. Así realizan una serie de tareas para las que fueron diseñados.

Un sistema es la integración de varios agentes, es una red donde cada uno cumple una función determinada. En el modelo diseñado por los investigadores de la UN dos robots rodean a una ‘reina’ (de los tres solo dos están construidos); los dos primeros guían a la ‘reina’, que será finalmente la que desarrolle la acción. Cada uno de los agentes está compuesto por módulos para percibir el ambiente, procesar datos y movilizarse.

“Cada uno de los agentes percibe parte de ese ambiente y a su vez el sistema descubre una porción mayor. En esta comunidad, ellos se comunican entre sí a través de un protocolo para realizar una tarea compleja. El objetivo es hacer exploración en ambientes estructurados, un espacio plano con obstáculos. Ellos van navegando de manera conjunta para llevar a la ‘reina’, que tiene atributos más especiales. A medida que uno se mueve le envía información al otro y así llevan al agente principal en un ambiente disponible hasta el objeto a analizar”, explica el profesor Jiménez Builes.

Jiménez Builes asegura que el proyecto está en una primera etapa, pero es muy ambicioso: “La idea es que en la fase inicial se construya una plataforma de investigación sobre el tema”.

Gustavo Acosta, coordinador del programa de Ingeniería Electrónica de la Universidad San Buenaventura, que a la vez es estudiante de la maestría en Ingeniería de Sistemas en la UN y asesor del proyecto, dice que “la segunda fase es la construcción de los prototipos (ya inició), la tercera el desarrollo de algoritmos y luego las comunicaciones. Esperamos tener todo listo para diciembre”.

Jiménez Builes agrega: “Hemos encontrado que se pueden proponer nuevas mejoras, como, por ejemplo, modelar el estado mental de los agentes con la utilización del paradigma BDI (Belief-Desire-Intention). BDI se basa en la representación explícita de las creencias del agente (representa el estado del entorno), sus deseos (representa sus motivaciones) y las intenciones del agente (define sus metas u objetivos). Nuestro enfoque no es desde la concepción del prototipo electromecánico como tal. Queremos ponerle inteligencia computacional. Fue por eso que incluimos la parte de los sistemas multiagente, que ya tienen trayectoria destacada en el grupo a través de los trabajos del profesor Demetrio Ovalle, director de Gidia, y en la parte colaborativa vemos muchas bondades cuando se hace una tarea complicada”, explica el jefe del proyecto.

La primera fase tuvo un valor de 25 millones de pesos, cinco de ellos aportados por la Escuela y 20 financiados por la Dirección de Investigación de la Sede Medellín, Dime.

Los casos de explosivos siguen siendo comunes en el país y el deseo es que disminuyan a cero, pero mientras esto no ocurra, los robots y sus reinas tendrán trabajo para rato.

Agrega que el país tiene varios puntos a favor: motivación, calidad y capacidad de trabajo, curiosidad y la gran capacidad para buscar recursos que tienen los investigadores.

Su colega, el asesor Gustavo Acosta, sostiene que también se deben vencer dificultades: “Hay problemas, como la falta de inyección de recursos y el escaso apoyo para el estudio en maestrías y doctorados. Aún así se genera conocimiento, con pocos recursos”.

Este camino, según el director del proyecto, Jovani Jiménez Builes, debe comenzar por un cambio en la educación: “Colombia tiende a responder a exigencias externas impuestas. Por ejemplo, el esquema de la educación por competencias donde se encuentra mano de obra barata, calificada y en masa, que de cierta forma retribuye a estos intereses. Sin embargo, una educación para la vida no se da. Regularmente estos desarrollos propositivos se encuentran solo en los niveles de doctorado. El país comenzó con este nivel educativo a partir del 2002”.

Por esta razón, ellos y un grupo de investigadores de otras tres instituciones educativas tienen la idea de unir esfuerzos con el fin de crear semilleros en robótica para los estudiantes de educación básica.

“Tenemos una especie de comunidad académica. Profesores del Instituto Pascual Bravo y de las universidades Nacional de Colombia, Antioquia y San Buenaventura propusimos alfabetizar a la población de los colegios de Medellín con relación a la robótica”, explica Jiménez Builes. La idea está sobre la mesa y es posible que sea estructurada y presentada a una entidad competente.

La profesora Cruzana Echeverri Restrepo, jefe de Investigación del Instituto Tecnológico Pascual Bravo, asegura: “Se debe preparar desde temprano a los jóvenes para el futuro de la electrónica. Podemos incursionar en el desarrollo creativo en la educación a mediano y largo plazo”.