Escuchando a un experto en IA, parte 5: La intersección de la robótica y la innovación

Hay muchas expectativas en la actualidad en el campo de la robótica, con su inmenso potencial y prometedoras aplicaciones futuras. Sin embargo, existe una gran distancia entre lo que el público espera y lo que los científicos e ingenieros consideran técnicamente factible en la actualidad. Afortunadamente, el Centro de Inteligencia Artificial de Samsung en Nueva York cuenta con un equipo de investigadores altamente calificados, liderados el Dr. Daniel D. Lee, experto en robótica e IA, que están trabajando para reducir esa distancia. 

Samsung habló con el Dr. Lee sobre el trabajo que se realiza en el centro y de la capacidad de las instalaciones para fomentar la colaboración en diversas áreas y atraer a los mejores profesionales.

Retos para superar

Cuando se le preguntó sobre la prioridad de su centro, Lee explica que el Centro de IA en Nueva York trabaja en “la investigación fundamental sobre la intersección de IA, robótica y neurociencia“. El objetivo del centro es “resolver problemas desafiantes” en esta intersección, y un buen ejemplo es el problema de la manipulación robótica.

En pocas palabras, los robots deben tener mucha más habilidad antes de estar listos para ayudar a los humanos con tareas físicas en su vida cotidiana. El primer paso consiste en dotar a los robots de la inteligencia necesaria para percibir y comprender su entorno. Luego, deben ser capaces de tomar decisiones rápidas en situaciones impredecibles. Finalmente, los robots deben ser diestros y ágiles para realizar las acciones apropiadas. Sin embargo, es imposible para los diseñadores de robots prever cada contingencia que estos encontrarán en entornos del mundo real. Por lo tanto, los robots deben ser capaces de aprender de la experiencia tal como lo hacen los humanos.

En este momento, los métodos de aprendizaje automático más comunes no son adecuados para enseñar a los robots, ya que requieren enormes cantidades de datos de entrenamiento. Lee explicó que hay varios desafíos que deben abordarse con respecto al aprendizaje automático para la robótica. 

“Tratar con el mundo físico es mucho más difícil para la IA que jugar videojuegos“, explica. “Actualmente estamos desarrollando métodos de aprendizaje de IA que pueden lidiar con la incertidumbre y la diversidad del mundo físico para que los robots se vuelvan más frecuentes en hogares y lugares de trabajo. Compararía el estado de los robots hoy con las computadoras en la década de 1980, durante la transformación de mainframes a computadoras personales“. 

El Centro de Inteligencia Artificial en Nueva York está abordando estos desafíos para proporcionar una experiencia de Inteligencia Artificial y robótica más rica. Por ejemplo, el centro ha desarrollado recientemente nuevos métodos de IA que pueden enseñar robots de manera eficiente utilizando datos limitados. Un método recientemente desarrollado entrena una red neuronal para generar trayectorias de movimiento para un brazo de robot directamente desde las imágenes de una cámara.

Conseguir control sobre la manipulación robótica

Para permitir que los robots manejen cosas para las personas, los robots deben aprender a tocar, agarrar y mover una variedad de objetos presentes en el día cotidiano. Lee explica cómo el problema de la manipulación robótica habilidosa es un área de enfoque para el Centro de IA en Nueva York.

Lee comenta que “en la actualidad, las máquinas no pueden igualarse a los humanos y algunos animales en la capacidad para manipular objetos domésticos. Es por eso que estamos investigando cómo se pueden aplicar soluciones basadas en IA para lograr avances en esta área“. Extrapolando aún más, Lee explica que la manipulación robótica diestra “requiere la capacidad de manejar con precisión y solidez los objetos que exhiben propiedades materiales inciertas“. 

“La manipulación es relativamente fácil si los objetos y los entornos se controlan cuidadosamente, como en una fábrica” informa Lee, “pero se vuelve mucho más difícil en entornos desconocidos y desordenados cuando se enfrentan a una gran variedad de objetos”. 

A modo de ejemplo, Lee expone las capacidades que se necesitarían para que un robot sirviera una copa fría de vino  en un restaurante. “¿Qué tan pesado es el vidrio y qué tan resbaladizo es debido a la condensación?” Y agrega: “Es imposible modelar completamente todas las características físicas posibles de la copa de vino, por lo que el aprendizaje automático es fundamental en el entrenamiento de robots para manejar las situaciones difíciles“.

Innovación colaborativa

A medida que el sector de la IA se vuelve más sofisticado, se hace cada vez más claro que las soluciones de colaboración son fundamentales para que los investigadores superen los desafíos que enfrentan. En un área tan compleja y multifacética como la manipulación robótica, las contribuciones y colaboraciones de “los mejores y más brillantes del mundo” serán esenciales, comenta Lee. Él destaca el valor de trabajar con otros centros de inteligencia artificial de Samsung e instituciones académicas, y dice que “resolver problemas fundamentales en inteligencia artificial para impactar positivamente a la sociedad requiere recurrir a la capacidad y las habilidades de numerosos expertos a nivel mundial”. 

Y agregó: “Los Centros de IA de Samsung solicitan colaboraciones con investigadores que pueden ayudar a abordar estos desafíos difíciles. Actualmente contamos con varios docentes de instituciones académicas líderes que colaboran con nosotros en Nueva York“.

Atraer expertos

Lee destaca cuán beneficioso ha sido para su equipo estar ubicado en Nueva York, y dice que “ciertamente, la ciudad es una de las ciudades más grandes y diversas del mundo. Es un imán para la investigación y expertos en ingeniería de primera categoría“. 

Atraer a los mejores es sumamente importante para mantenerse a la vanguardia de los futuros avances de IA; Lee informa que el centro ha sido afortunado en esta área y afirma: “Nos hemos beneficiado de poder atraer y reclutar algunos investigadores sobresalientes desde que empezamos las actividades en el centro”.

“Nuestro equipo está compuesto por científicos e ingenieros expertos que crean teorías y algoritmos innovadores, y desarrollos tecnológicos de vanguardia“, agrega Lee; “también ha sido genial trabajar con ellos para publicar en conferencias y revistas académicas líderes”.

Cómo la robótica podría revolucionar nuestras vidas

Hablando de cómo él imagina que los robots encajarán en la sociedad del futuro, Lee señala que, en su infancia, algunos robots llamaban la atención porque eran lindos y divertidos, pero que la gente tendía a usarlos menos a medida que la novedad desaparecía. Para que las personas vean a los robots como valiosos y relevantes, los nuevos sistemas deben tener suficiente inteligencia para que se vuelvan indispensables en nuestra vida cotidiana. 

“Los sistemas robóticos inteligentes tienen el potencial de revolucionar por completo la forma en que las personas realizarán sus actividades en el futuro”, extrapola Lee; “a corto plazo, veremos mejoras modestas en tareas simples en entornos restringidos. Pero los sistemas más completos que puedan manejar una variedad de quehaceres y tareas complejas requerirán más avances de investigación. Los Centros de IA de Samsung están ayudando a generar esos nuevos avances”.

Cuando se le pide que describa su visión definitiva para la inteligencia artificial y la inteligencia robótica, Lee dice: “Crecí leyendo y viendo historias de ciencia ficción que preveían robots increíbles ayudando a los humanos. Sería increíble si algunas de esas visiones positivas realmente cobrasen vida”.