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Como Los Distintos Componentes que Forman Parte de un Robot lo Pueden
Hacer Inteligente
Donald Massiah
Universidad "Fermín Toro"
Vice-Rectorado Académico
Facultad de Ingeniería
Escuela de Computación
Resumen
Al hablar de robótica inteligente, se piensa muchas veces en componentes
separados como sensores, actuadores, efectuadores y procesadores.
Conceptos que de manera separada es bueno conocer, sin embargo, para
comprender mejor que hace a un robot inteligente, es necesario analizar
cómo trabajan todas estas partes en conjunto para recibir información del
mundo exterior, pero como esto los ayuda a realizar labores inteligentes y de
que manera es posible plasmar en un modelo todas estas.
Palabras clave: inteligencia artificial, robótica, modelo, sensores
1. Introducción Desde tiempos antiguos la humanidad ha soñado o inventado creaciones que de alguna forma realizaban ciertas acciones de forma automática, ya sea con fines prácticos o simplemente como una curiosidad o una forma de expresarse. Como los autómatas decorativos del siglo XVI y XVII. Muchas veces estas creaciones imitaban nuestro aspecto físico y algunas veces podrían reflejar alguna emoción de manera mecánica. Esta fascinación continua hoy en día, y en la actualidad, los avances en robótica e inteligencia artificial, los robots inteligentes ya están entre nosotros, aun así, son ciencias que, a pesar de todos los avances, solo están comenzando a surgir. Y aunque de manera técnica, sin necesitar de un nivel de conocimiento avanzado sobre robótica, se sabe que gracias a componentes como sensores, actuadores y procesadores computarizados un robot logra desempeñarse de forma inteligente. Es de igual importancia conocer como todos estos elementos interconectados entre sí, interactúan para formar parte de una sola entidad artificial inteligente. 2. Que hace inteligente a un robot [1] [3] La inteligencia es la habilidad de resolver un nuevo problema. Por lo que podemos inferir que la inteligencia y la autonomía están íntimamente relacionadas. Pues a cualquier nivel de inteligencia son necesarias ciertas acciones como analizar, sentir y moverse, que deben ser llevadas a cabo por una entidad de manera independiente para conseguir resolver un asunto. Si ubicáramos a ciertos insectos y animales pequeños en el nivel más bajo de inteligencia, estos cumplirían aún con el concepto antes planteado. Ya que, aunque la habilidad de estas criaturas sea considerada muchas veces como “instinto”, lo cierto es que son capaces de enfrentar situaciones cuyo fin es siempre el mismo, pero no se desarrollan de la misma manera, pues deben adaptarse a las situaciones. Como es el hecho de escapar de los depredadores y conseguir alimento. De igual manera un agricultor y un físico teórico, aunque en lugares opuestos en una escala académica, ambos poseen inteligencia para resolver dificultades dentro de su área. Lo mismo sucede, en mi opinión, con la robótica, para que un robot sea considerado inteligente, debe ser capaz de afrontar circunstancias y actuar acorde a la situación para conseguir un fin deseado. Para conseguir esto, un robot no necesita poseer una inteligencia casi humana, como muchas veces son representados en la ciencia ficción. Después de todo el robot solo necesita saber que debe hacer y como responder a distintas situaciones en un entorno especifico, dependiendo de la tarea para la que fue creado. En otras palabras, un robot inteligente, sabe lo que tiene que hacer, pero esto no significa que entienda el porque lo hace, pues esto ya se encuentra más allá de las fronteras conocidas de la inteligencia artificial actual. 3. Sensores [2] Un sensor es una ventana para un robot al entorno. Los sensores permiten a los robots comprender y medir las propiedades geométricas y físicas de los objetos en su entorno, como posición, orientación, velocidad, aceleración, distancia, tamaño, fuerza, momento, temperatura, luminancia, peso 3.1 Sensores visuales Los sensores visuales pueden capturar una gran cantidad de información del entorno que los rodea. Hoy en día, se puede encontrar una amplia variedad de sistemas visuales, desde los sistemas monoculares clásicos hasta omnidireccionales y sistemas 3D más sofisticados. Cada configuración presenta algunas características específicas que las hacen útiles para resolver diferentes problemas. Su gama de aplicaciones es amplia y variada. 3.2 Sensores de proximidad Los sensores de alcance o proximidad son un medio importante para determinar dónde están los objetos con respeto al robot. Los sensores de rango acústico tienen una precisión de aproximadamente un milímetro
interacción con el ambiente, pero muy poca o nula capacidad para razonar sobre él. Es básicamente actuar y recoger o producir información. Mientras que el sentir se da mediante la detección, lo que cubre la entrada básica de un sistema con quizás algún procesamiento rápido que se realiza independientemente del uso de la información. Esta entrada puede ser de muchas formas: imágenes, datos, habla, entrada mecanografiada y tablas gráficas y mapas. Esta parte incluye el procesamiento simple, pero nada que requiera ningún conocimiento sobre el contenido de la entrada o la las razones para reunirlo. 5 .2. Interpretar La información recibida mediante el entendimiento del entorno, adquirida a través de los procesos perceptivos durante la fase de entrada es utilizada aquí. La interpretación más común se genera mediante imágenes proporcionadas sensores e interpretación del lenguaje tanto escrito como hablado. Las imágenes se interpretan por muchas razones, incluyendo la detección, el reconocimiento y la localización de objetos o personas. tal como se ve en la Figura 2. Los robots con una inteligencia más avanzada también son capaces de detectar el cambio en el movimiento de los objetos, y describir objetos desconocidos, añadiéndolos a su base de datos. En cuanto al lenguaje, hay dos razones principales para desarrollar sistemas robóticos inteligentes que puedan interpretar el lenguaje: para mejorar la interacción de una persona con la máquina y para facilitar el procesamiento de información textual por una computadora Figura 2. Robot con detección de proximidad y reconocimiento de objetos mediante imágenes, que le permite navegar un deposito de forma autónoma. 5 .3 Razonar La capacidad de hacer frente a imprevistos, información incompleta, incierta, y algunas veces conflictiva y actuar y reaccionar ante ella es un requisito del comportamiento inteligente. Los sistemas inteligentes razonan para muchos propósitos. Incluyendo:
- Ayudar a interpretar la información sensorial.
- Ayudar a decidir qué efectores y sensores utilizar y cómo utilizarlos.
- Planificación de acciones y supervisión de su ejecución.
- Resolver problemas.
- Recopilación de nueva información.
- Diagnosticar una situación.
- Reconocer una situación. 5 .4 Generar Esta parte del modelo, es donde se manejan los procesos que permiten al sistema inteligente como influir en su entorno. Esto se puede dar a través de una acción directa o indirecta. Las acciones directas incluyen manipulación de objetos, usando extremidades o brazos para ensamblar objetos, o navegar un vehículo, evitando obstáculos y posiblemente replanificando el camino a seguir. En cuanto a la interpretación del lenguaje, algunos ejemplos de acciones indirectas incluyen la generación de palabras o imágenes con el fin de transmitir información a una persona, o a otro sistema. Básicamente la generación de lenguaje y gráficos son básicamente decidir qué “decir”, y la mejor manera de expresarlo. Como se muestra en la Figura 3. Figura 3. Utilizando un algoritmo SIFT, donde se buscan características importantes en una imagen, mediante puntos clave o de interés. Donde una vez identificada, mediante el uso de descriptores es posible comunicar mediante un medio como el vocabulario, los hallazgos encontrados.
6. Conclusión Desde mi punto de vista, si buscamos comparar a los seres humano y los robots desde un punto de vista intelectual, nos estaremos perdiendo la importancia de lo que los avances en las últimas décadas de la robótica inteligente significan. Muchas veces se subestima lo que puede significar en distintos campos el avance de la robótica inteligente y, sin embargo, en países desarrollados, es cada vez más común ver robots inteligentes hacer el trabajo que años atrás seria hecho por una persona. Como se mencionó en el trabajo en cuanto a inteligencia artificial y robótica inteligente se refiere son ciencias que prácticamente dan sus primeros pasos. Y aprender un poco más sobre como funcionan los robots inteligentes, puede darnos luces a lo que se podrá conseguir en las próximas décadas. Referencias [1] Lightner Witmer, ¿Qué es la inteligencia? [2] Alexander Cerón, Sistemas robóticos tele operados, https://www.researchgate.net/publication/ 28168_Sistemas_roboticos_teleoperados [3] Isaac Asimov, The Ultimate Robot
[4] Andrés Trujillo-León, Sensores táctiles.
Aplicaciones en asistencia y rehabilitación,
https://www.researchgate.net/publication/
11675959_Sensores_tactiles_Aplicaciones_e
n_asistencia_y_rehabilitacion
[5] P. Martínez-Freire, Filosofía de la robótica inteligente, https://www.academia.edu/36452527/Filosof %C3%ADa_de_la_rob%C3%B3tica_inteligen te [6] Daniel Hunt, Libro de consulta de robótica
