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Robots con inteligencia inspirada en la naturaleza

Publicado el: 21/02/2012
robot de enjambre Kilobot
La entrada anterior trataba sobre robots con cuerpo inspirado en la naturaleza, así que en esta toca hablar sobre robots con inteligencia inspirada en la naturaleza. Estos son mucho más interesantes, ya que su programación, al contrario que los de la entrada anterior, está más relacionada con la inteligencia artificial que con la física.

termitero

Este tipo de robots está inspirado en colonias de insectos como las hormigas, las abejas o las termitas que tienen comportamientos para los que es necesario una gran inteligencia. Por ejemplo, las hormigas, son capaces de crear grandes y complejos hormigueros, construyen puentes, barcas y siempre encuentran la ruta más corta y rápida para llegar a la comida. Todo ello sin que una única hormiga sea capaz de hacer nada de esto por sí sola, y sin tener una hormiga jefe que les de órdenes y reparta el trabajo. ¿Cómo consiguen hacer todo esto? Pues mediante reglas sencillas, como por ejemplo, seguir el camino por el que huelen más feromonas de sus compañeras (que en realidad es el camino más transitado), de forma que al aplicar cada hormiga esta regla sencilla, surge un comportamiento complejo, que es la capacidad de encontrar el camino más corto y de cambiar de ruta si esta se corta.

A partir del estudio de estos comportamientos surge una rama de la inteligencia artificial llamada inteligencia de enjambre, en la que se estudian los algoritmos de enjambre o algoritmos de hormigas. Estos algoritmos tienen muchas aplicaciones, como por ejemplo el encontrar una solución relativamente rápida al problema del viajante de comercio para optimizar rutas. También es aplicable a otros problemas como establecimiento de horarios, asignación de recursos, etc. Pero aquí voy a hablaros de sus aplicaciones en la realización de robots. Estos robots, al igual que las hormigas, consiguen realizar tareas complejas a partir de algoritmos sencillos de los que emerge una inteligencia colectiva compleja. Estos algoritmos sencillos se pueden copiar de la naturaleza, pueden ser inventados o incluso ser aprendidos por los propios robots. En los siguientes videos podemos ver algunos ejemplos interesantes:

Kilobot:

Estos pequeños robots muestran algunas tareas básicas de inteligencia de enjambre. En la primera demostración el robot rojo simula ser el hormiguero y el verde la comida. Los robots negros encuentran el camino a la comida y simulan llevarla al hormiguero. En la segunda, el robot verde hace de líder y el resto le sigue (es fácil deducir la regla que utilizan viendo el video). Después, los robots se dispersan siguiendo la regla "me muevo si otro robot se acerca a mi". Por último, un ejemplo de sincronización en el que cuando uno se comunica, reenvía el mensaje a sus compañeros adyacentes:

Ver en Youtube

Swarmanoid:

En este video podemos ver como un enjambre formado por tres tipos de robots, consiguen coger un libro de una estantería:

Ver en Youtube

En este otro, un enjambre de robots realiza una prueba de rescate de una niña:

Ver en Youtube

Hay otro tipo de robots que también usan la inteligencia de enjambre, son los robots modulares, hechos de bloques independientes capaces de unirse por sí solos, con el fin de formar estructuras complejas que les permitan caminar y sortear obstáculos:

Ver en Youtube

robot del proyecto Leurre

También es interesante la aplicación del robot cucaracha del proyecto Leurre, en el que después de tres años de estar estudiando a estos "simpáticos" animales, han conseguido construir un robot que imita sus reglas y las feromonas que emiten, por lo que es capaz de infiltrarse en una colonia, convertirse en el líder y dirigirla hacia una trampa mortal.

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