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Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

Robots contra Ronaldo

Desde los primeros vuelos de los hermanos Wright, precursores de la aviación, hasta que el hombre puso pie en la Luna, gracias a la operación Apolo 11, solo transcurrieron unos 60 años. Y son menos de 40 años los que han pasado desde la invención del ordenador digital hasta conseguir el Deep Blue de IBM.

Cuando hace cinco años el Deep Blue fue capaz de vencer en una partida de ajedrez al gran campeón mundial Gary Kasparov la sorpresa fue de grandes proporciones pero, al fin y al cabo, se trataba de un desafío en el campo de batalla de las estructuras lógicas, de los análisis concienzudos de múltiples alternativas, es decir, se jugaba en un campo de juego especialmente adecuado al ordenador. Entonces, la pregunta que nos podemos hacer es la de si los avances de la inteligencia artificial, en un futuro previsible, pueden llegar a tal extremo de hacer posible la existencia de un equipo de robots capaz de ganar una copa del mundo de fútbol contra un equipo humano jugando de acuerdo con las normas de la FIFA. Dennis Normile, en el último número de la revista Scientific American, revisa la situación respecto a las posibles respuestas a tal interrogante.

DESAFIOS. Aunque nos parezca inverosímil existe una respuesta e, incluso un proyecto al respecto. La respuesta consiste en que hay científicos que se han marcado el año 2050 como límite de tiempo para que se pudiera alcanzar ese fantástico objetivo. El proyecto ya ha comenzado a materializarse mediante la realización periódica de la correspondiente copa mundial de fútbol jugada entre sí por equipos de robots, la ROBOCUP.

Por una parte, el propósito final es el de construir robots capaces de jugar bien o muy bien al fútbol. Para responder a los rápidos movimientos de los adversarios y del balón se habrán de diseñar complejísimos sistemas de visión interactivos con el entorno. Para resolver problemas diversos como los de los choques y encontronazos tendrá que incorporar sensores de diferentes clases que faciliten el procesamiento de la integración multisensorial. Por otra parte, los robots jugadores han de ser capaces de saltar, de correr o de chutar con facilidad y ambos pies, o estar dotados de alguna forma de músculos artificiales capaces de contraerse y relajarse sin grandes gastos energéticos y ocupando un espacio mínimo.

Suponiendo que todo ello se superase quedaría por resolver el problema principal. El del aprendizaje, la colaboración y la estrategia de equipo. Aparte del trabajo local, como es el pase de un balón entre dos jugadores, ha de existir un aprendizaje en equipo, previo, durante, y tras cada partido. Otro desafío sería el de crear un programa de formación evolutiva constante, capaz de mejorar los aspectos cooperativos entre los jugadores robots participantes. Y habrá que superar el que, hasta ahora, los sistemas robóticas o de agencia artificial se han concebido para una única tarea, mientras que lo que se necesita es una arquitectura de agentes, es decir, la posibilidad de realizar múltiple subtareas: correr, chutar, regatear, cabecear, etcétera.

JUSTIFICACION. El proyecto es mucho más que un inverosímil y ambicioso juego. Su consecución abarca un amplísimo repertorio de técnicas en ciencias de los materiales, electrónica o robótica inteligente, abordadas mediante una colaboración internacional, plasmada en la competición ROBOCUP, que hace avanzar a la Ciencia y a la tecnología. Dentro de la robótica inteligente ello significará la necesidad de integrar sus muchas y muy diferentes facetas como serían la fusión de las señales de los sensores en tiempo real, el reconocimiento y procesamiento de contextos sensoriales, el control de la propulsión o la integración de sistemas avanzados de tipo reactivo (una respuesta rápida a una nueva situación) y de tipo deliberativo (por ejemplo, planificar las jugadas siguientes). El desarrollo de refinados pero prácticos mecanismos omnidireccionales de movimiento supondría una verdadera revolución frente a los sistemas actuales de motores y engranajes que son bastante frágiles y limitados. El diseño de una gran multitud de productos industriales podría posibilitarse tras el éxito del desarrollo y funcionamiento de una "musculatura artificial".

Con la finalidad última de desarrollar robots capaces de jugar al fútbol contra humanos un grupo de investigadores japoneses ideó la competición ROBOCUP. En 1995 se anunció la Primera Copa Robótica Mundial, la RoboCup 97, que tuvo lugar en Nagoya, Japón, en 1997, con motivo de la celebración en esa localidad de la Conferencia Internacional Conjunta sobre Inteligencia Artificial. Posteriormente se han celebrado la RoboCup 98, en París, coincidente con la Copa del Mundo de la FIFA, y la RoboCup 2002, recientemente acaecida en Fukuoka, Japón estando prevista en Papua la Robocup 2003.

ROBOCUP. Como primeros pasos en el desarrollo global del proyecto las actuales Robocup consisten en competiciones entre equipos de robots más o menos desarrollados. La primera Robocup contó con 35 equipos de 12 países y con 7000 espectadores. En la segunda participaron 70 equipos de 20 países con la asistencia de 20.000 espectadores. En la recién celebrada han participado 188 equipos de 29 países con cerca de 120.000 espectadores.

La Copa consta de varias categorías reales y de una de simulación. En ésta cada equipo consta de once agentes informáticos que contienden en un campo virtual, sin intervención humana, bajo la regulación de un simulador oficial que controla cada partido. Los jugadores virtuales poseen una visión limitada, que se hace imprecisa con la distancia, al correr se cansan y pierden velocidad, están sujetos a las reglas de juego, etcétera.

En las competiciones reales existen varias categorías. En la de pequeños robots el tamaño de éstos ha de poseer una longitud menor de 15 cm. y un diámetro máximo de 18 cm. El balón y el terreno de juego son una pelota y una mesa de ping-pong, respectivamente. Se permiten diversos sensores situados incluso cenitalmente ya que se pretende que esta liga sirva para el desarrollo de sistemas capaces de funcionar en un ambiente rico en sensores. En cuanto a la competición de la categoría robots medianos, cada equipo está formado por cinco robots de menos de 50 cm., el campo de juego equivale a 9 mesas de tenis de mesas (3 x 3) y todos los sensores han de estar instalados en los jugadores, a fin de estimular la Investigación sobre sistemas totalmente autónomos. Desde 1998 también tiene carácter oficial la liga de robots con patas, con tres jugadores por equipo, patrocinada por Sony. Los actuales jugadores son unos robots de cuatro patas que se parecen al conocido perro robot fabricado por esa firma.

Como es lógico, la liga más difícil es la de los robots androides bípedos. Por ahora no compiten en equipo, a chutar a puerta, ejecutar tiros libres y realizar carreras. En la reciente Robocup han participado robots desde 40 cm. de altura hasta tamaño natural, obteniendo el primer premio el japonés Nagora, de 83 cm.

Y entre juego y diversión se van poniendo los cimientos para unos previsibles e impresionantes desarrollos tecnológicos futuros. Por cierto, si el proyecto tiene éxito, ¿significará el abaratamiento de los multimillonarios fichajes de las estrellas del fútbol?