Ingenieros de las Universidades de Duke y Nuevo Méjico se han inspirado en un popular juego que practican los niños en la piscina para desarrollar un sistema que permita a robots en movimiento detectar y capturar otros objetivos en movimiento.
En concreto han usado un juego de persecución y evasión llamado “Marco Polo” para resolver un problema complejo: cómo crear un sistema que permita a los robots no sólo “sentir” otros objetivos en movimiento, sino también interceptarlos.
Esta tecnología tendría muchas aplicaciones, desde sistemas de seguridad, seguimiento de intrusos no deseados, como barcos enemigos, creación de mapas de peligros medioambientales o el seguimiento de especies en peligro de extinción.
El reto al que se tienen que enfrentar los investigadores es crear la inteligencia artificial para controlar los robots y sus sensores sin la intervención directa del ser humano.
El juego “Marco Polo” es una especie de gallinita ciega, pero en el agua. En él, el que pilla debe gritar «Marco» y los que escapan deben gritar «Polo» y si, en algún momento, el que pilla dice «¡Fuera!» es quien está fuera de la piscina el que tiene que empezar a pillar. Con este procedimiento, los perseguidores pueden estimar en cada momento dónde se encuentran sus objetivos y hacia dónde se podrían dirigir.
Visualizar problemas complejos
“Los juegos nos proporcionan una manera de visualizar de un modo sencillo problemas complejos”, comenta Silvia Ferrari, que es profesora asistente de ingeniería mecánica y ciencia de los materiales en la Escuela Pratt de Ingeniería de la Universidad de Duke, en un comunicado. Ferrari y su colega Rafael Fierro de la Universidad de Nuevo Méjico han publicado los resultados de sus últimos experimentos en SIAM Journal on Control and Optimization.
Tal y como ocurre en el citado juego, los ingenieros han tenido que crear un modo que permita a robots en movimiento detectar otros objetos en movimiento y hacer una predicción de hacia dónde se pueden dirigir. “Si se hace eficientemente, los sensores móviles pueden cambiar del modo “perseguir” al modo “capturar” lo más rápidamente posible.
El laboratorio de Ferrari había desarrollado ya un tipo de algoritmo similar. Asimismo, experimentos previos habían conseguido que un robot pudiera moverse a través de un espacio determinado sin chocarse con obstáculos inmóviles.
Los últimos experimentos han incluido no sólo robots equipados con sensores, sino sensores parados, de tal modo que es posible cubrir todo un espacio dado.
“La idea es que múltiples sensores estén desplegados en un espacio para detectar de un modo cooperativo objetivos en movimiento dentro de ese espacio”, comenta Ferrari. Cuantas más detecciones hagan los sensores, mejor se podrá predecir el camino que seguirá un intruso, por ejemplo.
Detectar otros intrusos
Aunque las aplicaciones en seguridad y militares de este sistema de detección son obvias, sus creadores consideran que este nuevo algoritmo puede ser usado de otras maneras para detectar objetivos que no han de ser necesariamente intrusos.
“Esos objetivos pueden ser cosas completamente diferentes, como minas, explosivos o pequeños escapes de productos químicos o radioactivos”, comenta Fierro. “Los robots pueden usar sus sensores para mantener un seguimiento de ciertas localizaciones detectadas y crear un “mapa” que permita a la gente saber dónde ir o no ir”.
Esta nueva tecnología puede ser también usada para ayudar a explicar fenómenos naturales, como el comportamiento de un grupo de lobos mientras acorralan y capturan a su presa.
Por otro lado, los últimos experimentos llevados a cabo en la Universidad de Nuevo Méjico han consistido en seguir intrusos que se mueven en línea recta y a una velocidad constante.
“Ahora mismo, estamos desarrollando nuevos algoritmos que imitaran de un modo más preciso el mundo real, dando a los intrusos la habilidad de llevar a cabo acciones evasivas”, comenta Ferrari. “Otro de los temas principales es asegurarse de que todos los sensores diferentes se puedan comunicar entre ellos siempre, y coordinar sus actividades basándose en esa comunicación”.