El profesor Sam Kriegman de la Universidad Northwestern y su ‘robot instantáneo’ Universidad del Noroeste.
Sam Kriegmanprofesor de la Escuela de Ingeniería McCormick de Northwestern, es una especie de celebridad local.
A menudo se le puede encontrar en televisión muestra explicando las maravillas de su nuevo invento: un insta-robot.
En una aparición televisiva, Kriegman coloca su insta-robot en la palma de su mano para mostrarlo: un objeto blando, gelatinoso, de color gris púrpura, con algunos agujeros que se parece un poco a lo que uno imagina que es el antepasado de un rinoceronte.
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Luego conecta un tubo flexible al robot y comienza a bombear. El robot gelatinoso patea sus piernas y, quizás en la primera imitación robótica del paseo lunar, comienza a moverse hacia atrás. (Puedes ver el vídeo aquí.)
Puede que todo parezca un poco decepcionante, un juguete de bricolaje de una feria de ciencias que le llevaste a casa a tu hijo de cinco años.
La verdad, sin embargo, es que puede ser un momento revolucionario en el diseño de robots con implicaciones de gran alcance para muchos aspectos de la vida humana, desde la exploración hasta los esfuerzos de rescate y la medicina.
«Cuando la gente mira este robot, puede que vean un aparato inútil». dice Kriegman. «Veo el nacimiento de un organismo completamente nuevo».
Un robot para cada ocasión
Imagine un futuro en el que sea necesario rescatar a personas atrapadas bajo los escombros, administrar un medicamento que salve vidas en una parte del cuerpo de difícil acceso o diseñar el cierre de un reactor nuclear en un espacio muy contaminado.
Prácticamente cualquiera de estos escenarios requeriría un cambio increíblemente rápido desde la conceptualización de una solución hasta su fabricación y prueba antes de su implementación.
Este ‘robot instantáneo’ fue diseñado por IA para replicar un proceso de evolución mientras atiende a un mensaje específico Universidad del Noroeste.
Nada de esto ha sido barato ni fácil. Sólo el proceso de prueba y error para encontrar una solución lleva meses, si no años.
Hay evolutivo algoritmos que buscan ideas en la naturaleza al diseñar robots, pero requieren producir grandes conjuntos de datos, lo que a su vez requiere una supercomputadora y muchos días para llegar a una solución.
Ni siquiera vamos a entrar en las sumas astronómicas y las innumerables horas dedicadas a un proyecto de diseño de robot.
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Sin embargo, aquí está Kriegman. empuñando En comparación, una computadora portátil insignificante, escribiendo las palabras «Diseña un robot que pueda caminar» que da como resultado un plano para un prototipo funcional en unos desconcertantes 26 segundos.
«Anteriormente, los robots en evolución requerían semanas de prueba y error en una supercomputadora y, por supuesto, antes de que cualquier animal pudiera correr, nadar o volar alrededor de nuestro mundo, hubo miles de millones de años de prueba y error», dice Kriegman.
«Esto se debe a que la evolución no tiene previsión. No puede ver el futuro para saber si una mutación específica será beneficiosa o catastrófica. Encontramos una manera de quitar esta venda, comprimiendo así miles de millones de años de evolución en un instante».
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Como explican Kriegman y Matthews en su reciente papelen esos 26 segundos, la computadora construyó metódicamente cada versión hasta que estuvo satisfecho de haber generado una solución viable.
Desde una pastilla de jabón parecida a gelatina hasta algo que rebota en un lugar, algo con agujeros (para hacerlo más liviano) y un objeto con aletas y tres patas, el algoritmo llegó a un modelo que puede saltar y luego barajar.
«Es interesante porque no le dijimos a la IA que un robot debería tener piernas», dijo Kriegman. «Redescubrió que las piernas son una buena forma de moverse en tierra. La locomoción con las piernas es, de hecho, la forma más eficiente de movimiento terrestre». (Kriegman señala que un ejercicio que obligó a la IA a usar musculatura prediseñadas no produjo piernas).
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Cada versión del robot, de nueve intentos, fue una mejora con respecto a su predecesor, hasta que la novena versión produjo el resultado deseado: un objeto que podía caminar la mitad de la longitud de su cuerpo por segundo cuando se le bombeaba aire repetidamente para simular la expansión. y músculos contraídos que producen la locomoción.
Por supuesto, para llegar a ese resultado, el equipo de Kriegman tuvo que hacer un molde impreso en 3D del diseño del objeto generado por el algoritmo y llenarlo con caucho de silicona líquida, después de lo cual se curó como una antigua gelatina de dinosaurio.
Hay algunas conclusiones interesantes de este experimento.
En primer lugar, la hazaña de comprimir millones de años de evolución en sólo 26 segundos es una indicación de la velocidad a la que se pueden encontrar soluciones para problemas intratables: cómo destruir un asteroide que se precipita hacia la Tierra, o desarrollar medicamentos para el cáncer, o vincular enfermedades a la genética.
En segundo lugar, se necesita un salto de imaginación para cambiar sus nociones preconcebidas sobre diseño funcional; por ejemplo, de pensar en las sillas como de cuatro patas a tres patas.
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«Cuando los humanos diseñamos robots, tendemos a diseñarlos para que parezcan objetos familiares», dijo Kriegman. «Pero la IA puede crear nuevas posibilidades y nuevos caminos a seguir que los humanos nunca han considerado. Podría ayudarnos a pensar y soñar de manera diferente. Y esto podría ayudarnos a resolver algunos de los problemas más difíciles que enfrentamos».
En última instancia, se trata de desbloquear la gran reserva de recursos que están a la vista y que todavía no podemos ver.
«Lo único que se interpone en nuestro camino hacia estas nuevas herramientas y terapias es que no tenemos idea de cómo diseñarlas», dijo Kriegman. «Por suerte para nosotros, la IA tiene sus propias ideas».
