LA CONSAGRACIÓN DEL ROBOT (Y DEL BARCELONA)

Hablar de robots sin hablar de los desarrollos de inteligencia artificial, es como admirar el juego del Barcelona Futbol Club y no contemplar a Messi, Xavi e Iniesta. La comparación es pertinente, dado que si no dotamos a la máquina de un cerebro (en el caso de los robots, la inteligencia artificial), estaremos frente a una simple máquina proporcionada por la ingeniería mecánica.

Por cierto, el funcionamiento del Barcelona podría ser el mismo, pero no sería el equipo capaz de hacerle cinco o seis goles al Real Madrid, por citar a otro gigante del futbol.

En Israel, hablar de robots es ingresar al universo de la inteligencia artificial donde grupos de robots realizan trabajos en cadenas de montaje, patrullan fronteras, suministran la cantidad exacta de fertilizantes que un cultivo precisa, extraen la leche de las vacas o nadan en el saco amniótico para realizar cirugías fetales.

Los académicos de Israel están dominando la mente y el cuerpo de la robótica con dispositivos médicos, soluciones en la agricultura y, por cierto, en seguridad y defensa. La innovación comienza –como en todos los rubros- en las universidades y termina con comercialización de productos como SpineAssist, fabricado por Mazor Robotics.

Un Robot en tu columna

SpineAssist es un sistema robótico de orientación especialmente diseñado para cirugías de columna vertebral, que las tornan más seguras y precisas. Para los pacientes, significa mejores resultados clínicos con menos dolor, menos complicaciones y menor tiempo de recuperación. SpineAssist está en uso diario en los principales hospitales de todo el mundo con miles de casos exitosos y, hasta aquí, cero daño a algún tejido nervioso.

Este sistema de guía robótica tiene 2 componentes clave:

1. SpineAssist estación de trabajo, que permite a los cirujanos optimizar los procedimientos del pre-plan quirúrgico en tres dimensiones, de acuerdo a la anatomía individual del paciente, creando un "plano quirúrgico".

2. El brazo robótico de SpineAssist guía al cirujano durante la operación para llevar a cabo el plan preoperatorio con la consiguiente optimización de los resultados clínicos al reducir al mínimo posibles daños a órganos vitales y los nervios circundantes.

Desarrollado por el profesor Moshe Shoham del Laboratorio de Robótica del Instituto Technion de Tecnología (Haifa), es el único dispositivo robótico en el mundo para cirugía espinal.

El robot reduce la cantidad de CT scan (escaneados de tomografías computarizadas) que son necesarios durante una cirugía que implica varios implantes; así, los CT scan son usados como guía para confirmar la locación de cada implante.

El estudio previo (plano quirúrgico) que utiliza rayos x, trabaja con una reducción del 98% de cantidad de radiación.

Por su parte, el brazo robótico es más preciso en la colocación de implantes a mano alzada. Las guías del dispositivo para los implantes son colocadas por el cirujano y se fijan a la columna vertebral de forma manual.

El objetivo final del dispositivo es permitir a los cirujanos practicar y planear la cirugía con un modelo en 3D basado en la CT scan inicial y permitiendo reducir el tiempo de la cirugía, especialmente durante los procedimientos más complicados.

SpinAssist no es el único robot nacido en el laboratorio del Prof. Shoham. Dos de sus criaturas más preciadas son TIPCAT, un robot que puede "rastrear" en el interior del cuerpo humano para realizar cirugías endoscópicas y el pequeño robot Virob, que puede llevar un medicamento contra el cáncer directamente al tumor o puede ser equipado con una cámara con fines de diagnóstico en el interior del cuerpo del paciente.


Inteligencia artificial, la clave de la robótica

El término "robótica", para los científicos israelíes, no se refiere a un sistema operado a control remoto accionado por seres humanos, sino a la combinación de ingeniería mecánica, informática, biología sintética y biotecnología para lograr robots que "piensen" por sí mismos.

"Nosotros vamos mucho más allá de la ingeniería mecánica", explica el profesor Gal Kaminka, de la Universidad Bar-Ilan, experto en inteligencia artificial y con más de diez años trabajando en diseños de robots que operen en forma conjunta. "La ingeniería mecánica permite la construcción de la máquina. La ingeniería es importante para darte el cuerpo del robot, pero no puede hacer nada por el cerebro. Ahí es donde entra a jugar la informática y la excelencia en el software que posee Israel; es eso: el software es el 'cerebro' de esos cuerpos. Y todo el mundo conoce la reputación de Israel es en ese campo".

El Prof. Gal Kaminka y sus prototipos de robots patrulla con inteligencia artificial que trabajan en equipo

"Nuestro trabajo está enfocado en la inteligencia social: grupos de robots, entidades simuladas, juegos de ordenador, todo aquello que implique la condición social humana, nos interesa. Por eso la psicología es tan importante para nosotros", explica Kaminka.

Su equipo, además de científicos de la computación e ingenieros, incluye psicólogos sociales para ayudar a diseñar mejores algoritmos para el "cerebro" de los robots destinados a trabajar en equipo.

"La psicología social ha desarrollado una serie de teorías importantes en cuanto a lo que a la gente le parece importante en el otro, cuando se encuentran en un entorno social. Estas teorías sirven de inspiración para los algoritmos que permiten a los robots a comportarse como lo hacen los humanos".

"Hemos construido una multitud simulada para capacitación sobre cómo hacer frente a las evacuaciones, antes, durante y después de una catástrofe, por ejemplo o como lo estamos haciendo con la Universidad del Sur de California para las fuerzas de seguridad en el aeropuerto de Los Angeles".

Robots Pulpo para explorar el fondo de los océanos

El "pulpo" robot de cuerpo blando, es el último grito de la moda robótica. Un equipo internacional conformado hace cuatro años y que integran el profesor Binyamin Hochner de la Universidad Hebrea de Jerusalén junto con el Prof. Tamar Flash del Instituto Weizmann de Ciencias, buscan su puesta a punto; un desarrollo que podría ser de extrema utilidad para los científicos ambientalistas.

El robot pulpo está destinado a explorar las grietas diminutas del fondo de los océanos y ayudar a los investigadores que desean investigar los ecosistemas marinos o bien, para los climatólogos, dado que los océanos son quienes conservan, durante miles de años, la "memoria" del clima de la tierra.

Esta criatura también tiene posibles aplicaciones en la medicina, así como en misiones de búsqueda y rescate, alertando a los equipos humanos que excavan en busca de víctimas atrapadas en edificios derrumbados.

"Un robot de cuerpo blando no es tan fácil de construir como algunos podrían pensar, pero ofrece muchas ventajas sobre los brazos rígidos que la robótica está utilizando ahora", dice el Prof. Hochner.

Prof. Binyamin Hochner, creador del pulpo-robot en su laboratorio de la U. Hebrea de Jerusalem. 

Foto: octopus.huji.ac.il

Los brazos o tentáculos de un pulpo real, tienen movimiento ilimitado de 360 grados. Eso es lo que los científicos pretenden lograr. El equipo israelí se encuentra trabajando en la construcción de músculos artificiales para el pulpo robótico; para ello se basan en la observación y la copia de la mecánica del movimiento del pulpo real. El equipo también está desarrollando un sistema de bombeo artificial, un sistema sensorial y el sistema nervioso de su robot.

Prototipo desarrollado en laboratorio. Foto: mondopulpo.blogspot.com

Patrullas fronterizas no tripuladas

El proyecto de Bar-Ilan y de Kaminka, de desarrollar robots para patrullar las fronteras de Israel está siendo puesto a prueba con el apoyo del Ministerio de Defensa. Las patrullas fronterizas de humanos son vulnerables a grupos como Hamas y Hezbolá que procuran la captura de soldados para pedir rescate, como es el caso de la soldado cautivo Gilad Shalit (lleva más de 3 años secuestrado).

Un equipo de robots inteligentes también podría ayudar en la frontera entre EEUU con México, mientras el equipo humano se mantiene seguro, lejos de la frontera, listos para cuando traficantes de drogas, por ejemplo, son divisados.

"Proporcionan canales de vídeo y la detección de información para que las patrullas fronterizas puedan controlar lo que está pasando. Esta información se transmite a los operadores humanos que se encuentran de forma segura a pocos kilómetros de distancia, y pueden intervenir si es necesario", explica el Prof. Kaminka.

El patrullaje multi-robot no deja espacio sin vigilancia. Mediante el uso de la psicología social y aleatoria de los movimientos de una flota de robots, varios vehículos pueden ser enviados a la vez y trabajar en conjunto, comunicándose entre sí para detectar comportamientos sospechosos.

Patrulla robótica de búsqueda y salvamento

Para aplicaciones militares y civiles, en el laboratorio de Kaminka se está desarrollando un equipo especial de PointBots, robots de búsqueda y rescate que puede hacer rápidamente un mapa del lugar donde se encuentran ubicados y de su propia trayectoria, para rescatar a una víctima de un edificio derribado o un soldado de un enclave terrorista.

"Podemos enviar un grupo de robots para entrar en un edificio que se derrumbó, o a un lugar que puede ser peligroso. Buscamos dotar a los robots de la inteligencia necesaria para  crear un mapa del lugar en que debe realizar la búsqueda y rescate por su cuenta".

Kaminka está trabajando con dos nuevas compañías israelíes para desarrollar los PointBots: ODF Optronics para el diseño de la carrocería y mecánica y Cogniteam, formada por sus ex alumnos, está trabajando en el cerebro.

Está claro que nuestro código ontológico está deconstruído y que para continuar avanzando en el campo de la robótica, es preciso no dejar de lado la bio-ética. Israel demuestra que nada queda tan lejos como pensamos. Ni el cielo, ni el infierno.

Este artículo es un anticipo de la revista "Biotecnología en Israel: Luces y Sombras".