Una nueva Red de Redes exclusiva para robots
A día de hoy, todo robot que se construye tiene que ser programado, o bien seguir un proceso de aprendizaje desde cero. Cabría decir que los robots nuevos son como recién nacidos que necesitan que los humanos que los crean les enseñen todo o aprender gradualmente por sí solos. Pues bien, esta situación podría dar un vuelco. Gracias a ROBOEARTH, pronto los robots pondrán compartir sus conocimientos con sus congéneres casi al instante y escapar de la «burbuja» en la que se encuentran en la actualidad. La robótica en la nube es un campo emergente basado en un concepto que resultará familiar para quienes hayan visto la taquillera película «Yo, Robot». Como sucede en ese largometraje, consiste en conectar robots a una versión alternativa de la Red de Redes para que todos puedan compartir información sobre lo que aprenden y sobre los problemas a los que dan solución. Pero, a diferencia de cuanto ocurre en la siniestra trama de dicha película, este campo de la ciencia resultará beneficioso para la robótica. Se espera que este proyecto acorte el plazo de desarrollo y que todos los conocimientos de los robots queden al alcance de forma sencilla, en lugar de desaparecer una vez queda obsoleto el robot que los posee. El proyecto ROBOEARTH es pionero en el campo de la robótica en la nube. Esta iniciativa de cuatro años de duración iniciada en 2009 pretendía crear una gigantesca red, con repositorio de bases de datos incluido, donde todos los robots pudieran almacenar y compartir información sobre su comportamiento y su entorno. Esa información puede consistir en componentes de software, mapas de orientación, conocimientos sobre tareas (como protocolos de actuación y estrategias de manipulación) y también modelos para reconocimiento de objetos. En otras palabras, su utilización en todos los robots podría ayudar a este campo a remediar aquellas situaciones en las que los robots son incapaces de comprender y sobrellevar entornos impredecibles y a conseguir que cada robot pueda hallar solución, de forma sencilla, a problemas nuevos accediendo a los conocimientos del resto de robots. En una entrevista concedida en exclusiva a la revista de resultados de research*eu, el Dr. Markus Waibel explica los resultados del proyecto y su relevancia de cara al desarrollo de la robótica. ¿Cuáles son los objetivos principales del proyecto? ROBOEARTH tiene los objetivos de demostrar que la conexión a un repositorio de información en red agiliza enormemente el proceso de aprendizaje y adaptación que permite a los sistemas robóticos realizar tareas complejas, y también mostrar que un sistema conectado a tal repositorio será capaz de efectuar, de manera autónoma, tareas útiles que no se habían planificado de forma explícita en la fase de diseño. ¿Qué novedades o innovaciones aportan este proyecto y su metodología? Los robots de hoy en día no se valen de Internet; cada uno es una isla. ROBOEARTH representa la vanguardia de la robótica en la nube, esto es, la idea de que los robots puedan aprovechar las inmensas ventajas que ofrece la convergencia de las infraestructuras y el acceso conjunto a servicios, de modo muy similar al beneficio que lograron los ordenadores personales cuando pudieron conectarse a Internet. ROBOEARTH es una Red Global Mundial para los robots: una red gigante, con repositorio de bases de datos incluido, donde los robots pueden intercambiar información y aprender acerca del comportamiento y el entorno de los demás. Además, ROBOEARTH permite a los robots externalizar capacidad de computación al motor en la nube de este proyecto (llamado Rapyuta), con el que los robots pueden aprovechar el rápido incremento de las velocidades de transferencia de datos para delegar tareas que no precisen computarse en tiempo real estricto. Esto resulta especialmente interesante para los robots móviles, en los que la computación integrada conlleva requisitos de potencia adicionales que pueden acortar la duración de su operatividad y restringir la movilidad, amén de encarecer los costes. ¿Qué les impulsó inicialmente a adentrarse en este ámbito de la investigación? Actualmente, los robots están relegados en su mayoría a entornos muy controlados y predecibles, como son las fábricas, pero ya han hecho algunas incursiones significativas en el ámbito humano. Este entorno comporta demasiados matices y complicaciones como para que puedan resumirse con un conjunto limitado de especificaciones. Hasta ahora, los robots venían funcionando incomunicados entre sí. Una vez desmantelados, todo su aprendizaje se pierde. Pero para los investigadores resulta aún más desconcertante la pregunta de por qué miles de sistemas han de solucionar los mismos problemas esenciales una y otra vez. ¿Qué dificultades surgieron y cómo se resolvieron? Uno de los problemas abordados en ROBOEARTH es el siguiente: ¿cómo pueden beneficiarse del aprendizaje mutuo, y compartir conocimientos, robots dotados de hardware y software distintos? Para despejar esta incógnita, dividimos el problema en dos: en ROBOEARTH, el conocimiento de nivel superior se almacena en un lenguaje basado en XML que es independiente de requisitos específicos de hardware y software. Este se comunica con robots específicos a través de una interfaz determinada que se denomina capa de abstracción de hardware (Hardware Abstraction Layer). Por ejemplo, las acciones de los robots se almacenan como protocolos de acción generales y de nivel superior que pueden convertirse en principios primitivos de movimiento de nivel inferior para robots específicos. ¿Cuáles son los resultados concretos de la investigación hasta ahora? El proyecto ha dado lugar a una serie de seis prototipos que muestran de qué modo ROBOEARTH puede mejorar el rendimiento de los robots, su aprendizaje y su autonomía, desde servir bebidas en un hospital hasta cartografiado basado en la nube empleando un robot de coste muy reducido (en torno a trescientos dólares) equipado con una cámara y un transmisor inalámbrico. ¿Cuáles son los frutos más importantes que espera obtener de este proyecto? Un fruto muy importante ha sido el nacimiento de un campo de investigación nuevo. Cuando comenzamos, nadie había oído hablar de la robótica en la nube; hoy en día constituye un subcampo en rápida evolución que ha atraído a grandes entidades de importantes universidades de todo el mundo, y también a empresas como Google. Permite a los robots beneficiarse de los potentes recursos de computación, almacenamiento y comunicación que ofrecen los centros de procesamiento de datos (CPD) modernos. Además, elimina los costes de funcionamiento relacionados con el mantenimiento y las actualizaciones, al tiempo que reduce la dependencia con respecto a middleware, o programas de conectividad, personalizados.Para más información, consulte: ROBOEARTH http://www.roboearth.org Ficha informativa del proyecto