“Robot altruista” producido a través de la evolución

por Ariel Palazzesi 29 enero, 2010, 12:14 pm 39 Comments

Un equipo suizo ha aplicado los principios de selección darwiniana para desarrollar robots. El resultado ha permitido la creación de robots que pueden caminar e incluso de cooperar entre sí para lograr objetivos comunes y hasta “cazar” en grupo. El secreto reside en una red neuronal cuyas entradas son controladas por los sensores del robot mientras que sus salidas controlan los motores que le permiten desplazarse. Increíblemente, algunos fueron capaces de comportarse de forma altruista. Pero, ¿puede un robot de este tipo convertirse en una amenaza?

En general, a la hora de diseñar un robot se tienen en cuenta factores como los grados de movimientos necesarios, la precisión que tendrán sus partes móviles y qué tareas debe ser capaz de realizar su software. Los ingenieros toman todos estos datos, hacen su magia, y producen un robot capaz de soldar la carrocería de un coche, manejar un avión no tripulado o pasar la aspiradora por tu casa. Este tipo de robots tiene un comportamiento que se encuentra completamente predeterminado de fábrica, y en la mayoría de los casos se ajustan rígidamente a una serie de reglas establecidas durante el proceso de desarrollo y fabricación. Sin embargo, existen otro tipo de robots en los que su comportamiento es controlado por una “inteligencia artificial” que -por utilizar una palabra simple- “aprende” las reglas que regirán sus movimientos. A este último grupo pertenecen los robots creados por los investigadores de la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne y la University of Lausanne, en Suiza.

Su creador, el profesor Dario Floreano del The Laboratory of Intelligent Systems (LIS) asegura que los resultados “demuestran que gracias a los mecanismos de la selección natural, sólo unos pocos cientos de generaciones son suficientes para permitir que los robots evolucionen lo suficiente como para ser capaces de circular sin chocar entre sí por el interior de un laberinto, elaboren sofisticadas estrategias de cazadores y presas, cooperen entre sí e incluso desarrollen algo parecido al altruismo". Los robots suizos no tienen un “cerebro electrónico” convencional. Floreano los ha equipado con una red neuronal que modifica su comportamiento a lo largo del tiempo, basándose en sus “experiencias” y en los resultados que obtienen al aplicar cada estrategia. De alguna forma, los humanos aprendemos a desempeñarnos de una forma bastante parecida. Los comportamientos mencionados “tuvieron lugar, en todos los casos, a través de la selección natural, gracias al uso de una red neuronal simple”, dice el profesor. Las neuronas de la capa de entrada de la red neuronal fueron activadas por sensores del robot, mientras que la capa de salida se encargó de controlar sus motores.

Al comenzar el experimento, cada robot del grupo tenía un “genoma” diferente. Este genoma cibernético no es otra cosa que una descripción de las diferentes conexiones que existen entre sus neuronas artificiales. Como puedes imaginar, esta situación dio lugar a una serie de comportamientos singulares y erráticos, siendo la mayoría de las veces incapaces de desplazarse en linea recta, evitar los obstáculos que se interponían en su camino o recorrer el interior del laberinto. Pero la “selección darwiniana robótica” fue modificando estos comportamientos mediante la elección de los genomas artificiales que poseían una mejor aptitud para resolver los problemas que Floreano les planteaba. Estos “genes exitosos” se utilizaban como base para producir la siguiente generación de robots. El equipo de Lausanne encontró que luego de unas 100 generaciones los robots fueron capaces de moverse a través de un laberinto sin chocar con los obstáculos.

Luego se diseñaron experimentos que exigían a los robot aprender el comportamiento típico de los depredadores. Para ello debían -por ensayo y error, tal como ocurre en la evolución biológica– desarrollar estrategias exitosas como el acecho o el uso de los “muros” de su mundo para lograr atrapar a las presas. Asombrosamente, los robots demostraron nuevamente ser capaces de evolucionar, incluso demostrando comportamientos típicamente altruistas. En algunos juegos de los que participaron, en que el objetivo a cumplir requería de la colaboración de dos o mas robots, varias veces algunos se “sacrificaron” (quedando fuera de juego, por ejemplo) para que el equipo que integraban lograse el éxito. "Estos ejemplos de la evolución experimental en robots resultan muy útiles para verificar el verdadero poder que poseen las estrategias de evolución por mutación, recombinación y selección natural", dice Floreano. "La capacidad de los robots para orientarse, escapar de los depredadores, e incluso cooperar es particularmente notable, dado que tenían los genotipos mapeados deliberadamente de forma sencilla, y que las redes neuronales utilizadas estaban compuestas por sólo una docena de neuronas".

Estos resultados, que han sido publicados en Plos Biology, demuestran la viabilidad de los robots capaces de aprender por sí mismos. Llevado al extremo, este concepto permitiría desarrollar una sola clase de robot, con su “cerebro” en blanco, y educarlo luego para la tarea que necesitemos en cada momento. Sin embargo, y a pesar de que se ha descubierto que son capaces de alguna forma de altruismo, no hay que olvidar que siguen siendo máquinas. Y como tales, pueden convertirse en algo peligroso si se salen de control. Un robot dotado de una red neuronal y algo similar al “libre albedrío” completo podría decidir, por ejemplo, que un humano es un obstáculo para la concreción de la tarea que se le ha encomendado, y decidir eliminarlo. Quizás una mezcla entre un cerebro como el probado por Floreano y una serie de rígidas reglas de control, similares a las famosas tres Leyes de la Robótica de Asimov den un mejor -y más seguro- resultado. Por lo pronto, este trabajo ha permitido descubrir que los robots no necesariamente tienen que ser estúpidos: pueden aprender y evolucionar por sí mismos.

Visto enPlos Biology

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