14/Ago/08

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Criaturas virtuales y robots asumen 'una vida propia'

Es un paso tambaleante para un robot virtual, un salto gigante para la vida artificial, escribe Roger Highfield, editor de Science

Una nueva manera de permitir que los robots simulados y los reales asuman una vida propia está en desarrollo por un equipo alemán con colegas de la Universidad de Edimburgo.

Las criaturas aprenden cómo moverse por prueba y error, sin una guía global. Vídeo.

Entre los muchos ejemplos de lo que ocurre, en las simulaciones de computadora físicamente realistas ellos descubrieron que cuando los "humanoides" entran en contacto unos con otros, empiezan a luchar espontáneamente.

El software que controla a las criaturas virtuales es una red nerviosa artificial que está modelada más o menos sobre el cerebro.

El profesor Ralf Der del Max Planck Institute para la matemática en las ciencias, en Leipzig, y el equipo en la facultad de informática de Edimburgo, han aplicado el software para simular animales y humanos a quienes no les dan ninguna instrucción explícita sobre cómo moverse. Ellos tampoco saben nada sobre el ambiente virtual.

El cerebro de red nerviosa de cada criatura tiene que trabajar para controlar del ángulo de las 15 articulaciones de la criatura virtual. Los perros y las serpientes tienen hasta 25 grados de libertad.

La parte ingeniosa es que la red es controlada por un proceso llamado "auto-regulación".

Un profundo análisis matemático de las cosas vivas ha producido una nueva percepción respecto a por qué son especiales, apodada el "borde del caos" por Chris Langton, científico de computadora estadounidense, para resumir cómo las cosas vivas tienen el correcto equilibrio entre seguir las reglas ciegamente, y adaptarse creativamente a las nuevas situaciones.

El principio de auto-regulación conduce al robot conductual a funcionar de esta manera especial en dos formas. "Por un lado, las acciones deberían ser las respuestas más sensibles a los actuales valores del sensor", dijo el profesor Der.

Esto da origen a una especie de "efecto mariposa", dijo, refiriéndose a cómo el efecto capta la esencia del caos: una mariposa que mueve sus alas en Londres puede, en principio, causar un posterior huracán en las Filipinas porque el sistema -en este caso la atmósfera de la Tierra- es tan "sensible" que si hay incluso la menor incertidumbre en la medición de las condiciones actuales del clima, entonces el clima en algunas semanas es imprevisible.

Para el trabajo del profesor Der, una diminuta perturbación en las mediciones hechas por los sensores conduce a grandes diferencias en las acciones del robot. Pero el robot todavía está bajo el control de la física y sujeto al requisito adicional de que el comportamiento tiene que ser predecible.

Como consecuencia de tratar de cumplir ambos objetivos, las criaturas virtuales producen comportamientos espontáneos, "que son la manera más natural de moverse y actuar", dijo.

Mientras está activo, el robot está aprendiendo sobre sí mismo y sobre su entorno al mismo tiempo.

Como un bebé recién nacido, "no sabe nada, pero prueba los movimientos que son naturales para su cuerpo. Media hora después, está rodando y saltando", dijo el profesor Der.

El profesor Der demostró sus criaturas virtuales en la última conferencia de vida artificial en Winchester.

En el vídeo de estas demostraciones, un perro simulado aprende a saltar por encima de una cerca, una serpiente logra saltar fuera de un hoyo, y un humanoide aprende cómo quedar erguido, y también hace ranitas y giros hacia atrás.

Por ahora, las redes nerviosas aprenden cómo ponerse de pie, saltar o luchar, pero inmediatamente lo olvida. El profesor Der y sus colegas acaban de empezar a usar criaturas virtuales con memoria a largo plazo, de modo que cuando el robot se encuentre en situaciones similares, sepa qué hacer.

Uno de los más importantes intentos de hacer algo similar fue dirigido en los '90 por el artista de computadora estadounidense Karl Sims, que aprovechó unas metáforas biológicas en una computadora para desarrollar los movimientos, no diseñarlos.

El resultado fue que las criaturas virtuales chapoteaban como tortugas, se movían como espermatozoides o se arrastraban como cangrejos. Pero la idea es que Sims, como Dios, les dijo a sus criaturas qué debían lograr: su programa estaba tratando de desarrollar una manera de moverse a través de una pantalla.

El sistema del profesor Der es más natural porque no hay un objetivo y los robots tienen que "auto-organizarse".

El profesor Der dijo que admiraba el trabajo de Sims pero dijo que "usa la evolución artificial para alcanzar comportamientos pre-especificados, mientras nosotros usamos la pura auto-organización sin ninguna meta ni objetivo, lo cual le da a cada agente una vida propia".

"Estamos en la auto-organización del comportamiento de los robots desde el principio, de modo que lo que obtenemos es esencialmente el robot juguetón", dijo el profesor Der. "Los resultados específicos, como caminar, aparecen sólo en los bocetos, mientras que otros, como las situaciones de lucha, aparecen libremente".

Fuente: Telegraph. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard