Llega la reproducción robótica

Investigadores de la Universidad de Cornell en Estados Unidos, han conseguido crear una máquina capaz de construir copias de sí mismas, lo que constituye la primera constatación de que la reproducción robótica es posible.

Según ha informado la Universidad en un comunicado, se trata sólo de una prueba puesto que estas máquinas no pueden realizar ninguna otra función aparte de la de auto replicarse, pero el principio por el cual son capaces de generar otras máquinas similares a ellas (en un número indefinido), puede emplearse en otros robots que de esta manera podrían generar “hijos” mecánicos o al menos auto repararse mientras trabajan en el espacio o en entornos alejados de la mano del ser humano, como el fondo de los océanos.

Los investigadores han publicado su investigación en la revista Nature (vol. 435, del 12 de mayo), si bien puede consultarse la versión completa, en el site de la Universidad de Cornell. Sus artífices son Hod Lipson, Victor Zykov, Efstathios Mytilinaios y Bryant Adams, de dicha universidad, y para hacerlo han empleado módulos pequeños que se unen unos a otros gracias a imanes electromagnéticos.

Composición de las máquinas y proceso

Los robots están compuestos por una serie de módulos cúbicos, a los que se denominan “molecubes”, que contienen todos una maquinaria idéntica, así como un programa informático completo de replicación. Los cubos tienen los imanes electromagnéticos situados en sus caras, lo que permite a los robots unirse y separarse selectivamente. Un robot completo consiste en varios cubos unidos entre sí.

Cada uno de los cubos está dividido por la mitad por una larga diagonal, lo que permite a los robots compuestos por varios cubos doblarse, reconfigurarse y manipular otros cubos. Por ejemplo, una torre de cubos puede doblarse hasta un ángulo que le permita coger otro cubo.

Para empezar la replicación, la pila de cubos se dobla y coloca su parte más alta en una superficie determinada, por ejemplo una mesa. Allí, coge un nuevo cubo y lo coloca encima de los demás. A base de repetir este proceso, un robot formado por una serie de cubos puede crear otro robot. Y aunque no lo forme de la misma talla que él mismo, el robot nuevo sí puede completar su propia construcción hasta ser igual que su predecesor.

Utilidades y logros casi biológicos

Aunque estas máquinas de momento sólo son un experimento de laboratorio, los investigadores sugieren que podrán ser utilizadas para construir robots de trabajo que se puedan auto reparar reemplazando módulos que se encuentren defectuosos. Por ejemplo, los robots enviados a Marte podrían llevar un suministro de piezas de recambio para repararse y reconstruirse según lo necesiten, lo que dará una mayor flexibilidad y seguridad a las misiones.

Las replicaciones y reparaciones pueden ser cruciales en los lugares a los que los hombres no pueden llegar para arreglar las máquinas.

En cuanto al parecido con la reproducción biológica, los investigadores ponen el ejemplo de los conejos: los conejos se reproducen mucho en el bosque y poco en el desierto, es decir, que la reproducción biológica depende también de los contextos en que se encuentran los seres vivos.

Los robots del laboratorio de Cornell dependen también para su reproducción del entorno. La posibilidad de que se den los contactos necesarios entre los módulos para el desarrollo de una nueva máquina depende de que exista una superficie como la de una tabla o mesa, y los robots no se pueden replicar si no encuentran módulos adicionales a su alcance.

Sin embargo, este experimento demuestra que las máquinas creadas pueden reproducirse, aunque sea de manera más simple que los seres vivos, y que la reproducción no es ya una característica única de la biología, tal como había anticipado John Von Neummann, el primero en establecer las bases matemáticas de los sistemas auto-replicables.

La anticipación de Von Neumann

John von Neumann (1903-1957) estableció un modelo de fábricas autoreplicantes que, siguiendo reglas específicas, buscan y procesan los materiales necesarios para producir descendientes. Las teorías de Von Neumann se fundamentan en la demostración de Turing de que una máquina de estados finitos (un gran ordenador universal), independientemente del tiempo, podría simular cualquier proceso.

Si se considera que la vida es en última instancia un proceso físico, puede concluirse que puede ser emulada por medios mecánicos. Esta hipótesis ha dado pié a las así llamadas “sondas Von Neumann”, robots especialmente diseñados para alcanzar sistemas estelares muy lejanos. Su principal atractivo es que estas sondas son en teoría capaces de crear fábricas que reproducirán copias de ellos por millares para desarrollar misiones de exploración espacial con posibilidades casi infinitas.

El invento de la Universidad de Cornell no va tan lejos, pero es un significativo paso en la dirección anticipada por Von Neumann.