Robots amb molta intel·ligència i poc tacte

DIÀRIAMENT, EN FÀBRIQUES I NAUS INDUSTRIALS DE TOT EL MÓN, els robots superen els humans en força i precisió. Els programes informàtics d’intel·ligència artificial són capaços de conduir cotxes, guanyar grans mestres dels escacs i concursants de televisió. Però a les màquines encara els falta un element d’una importància cabdal que els impedirà tirar endavant la majoria de capacitats humanes en el futur: un sentit del tacte ben desenvolupat.

Agafem, a tall d’exemple, el cas del Dr. Nikolas Blevins, cirurgià de cap i coll de l’Hospital Stanford Health Care. Blevins duu a terme operacions de l’orella en què ha de rebaixar superfícies d’os amb prou destresa perquè tinguin un gruix semblant al de la membrana d’una closca d’ou. El cirurgià col·labora amb J. Kenneth Salisbury i Sonny Chan, especialistes en robòtica, per dissenyar un programa informàtic que permeti assajar intervencions d’aquesta mena abans d’efectuar-les. El programa utilitza dades visuals obtingudes per mitjà de la radiografia i la ressonància magnètica per crear un model tridimensional de l’orella interna. Gràcies al model, el cirurgià pot practicar com es perfora l’os, fer un recorregut visual pel crani del pacient i sentir diferències subtils al cartílag, l’os i el teixit tou. Tanmateix, per molt precís que sigui el programa, tan sols proporciona una aproximació molt inexacta del que percebria Blevins gràcies al seu sentit del tacte.

EL SENTIT MÉS COMPLICAT

Des que als anys 60 es va dissenyar el primer braç robòtic al Laboratori d’Intel·ligència Artificial de Stanford, els robots han après a fer tasques repetitives en fàbriques. Però, en canvi, amb prou feines són capaços d’aixecar-se si cauen, treure una moneda d’una butxaca o fer girar un llapis.

De fet, fins i tot s’ha encunyat un terme que designa la relació entre el gran desenvolupament de la intel·ligència artificial i la ineptitud física dels robots: la paradoxa de Moravec. Se l’anomena així en honor al pioner de la robòtica Hans Moravec, que el 1988 va escriure: “Comparativament, és fàcil aconseguir que els ordinadors ofereixin un rendiment del nivell d’un adult en proves d’intel·ligència o jugant a dames, però és difícil o impossible que tinguin les habilitats d’un nadó d’un any pel que fa a la percepció i la mobilitat”.

Els progressos de l’hàptica (l’estudi del tacte) i la cinemàtica (l’estudi del control del moviment de cossos articulats) són fonamentals perquè algun dia els robots puguin col·laborar amb els humans encarregant-se de tasques que s’espera que puguin assumir, com ara les de zelador, secretari, auxiliar d’infermeria i dependent. “Demana molt de temps i és més complicat -comenta Ken Goldberg, especialista en robòtica del campus de Berkeley de la Universitat de Califòrnia, en relació a assolir progressos en aquestes disciplines-. Els éssers humans som molt bons en això i fa milions d’anys que evolucionem”.

El tacte és un sentit molt més complicat del que sembla. Els éssers humans disposem d’una gran varietat d’òrgans que ens permeten sentir la pressió, els esforços de tall, la temperatura i les vibracions amb una precisió considerable. De fet, investigadors alemanys han demostrat que els óssos han desenvolupat les funcions cerebrals més sofisticades del regne animal per processar els impulsos tàctils en la foscor. Tornant als éssers humans: la recerca indica que el nostre sentit del tacte és uns quants ordres de magnitud més precís del que es pensava. La tardor passada, per exemple, un grup de científics suecs van publicar a la revista Nature que el tacte dinàmic dels humans (el que percebem, per exemple, quan fem lliscar els dits al llarg d’una superfície) ens permet distingir rugositats de tan sols 13 nanòmetres d’alçada -0,0000013 centímetres, si fa no fa la mida d’una sola molècula-. Mark Rutland, professor de química de superfícies del Reial Institut de Tecnologia de Suècia (KTH), ho il·lustra amb el següent exemple: si tinguéssim un dit de la mida de la Terra, notaríem la diferència entre un cotxe i una casa.

Els fisiòlegs han descobert que els òrgans encarregats de detectar la interacció entre un dit i una superfície són els anomenats mecanoreceptors, que són a la pell, situats en profunditats diferents. N’hi ha que són sensibles als canvis en la mida o la forma d’un objecte, altres a les vibracions. Pel que fa a les variacions minúscules de la superfície, les detectem gràcies als corpuscles de Vater-Pacini, unes estructures de forma oval i d’una llargària d’un mil·límetre que emeten senyals quan es deformen.

L’objectiu de l’hàptica, important per connectar el món de la informàtica amb els humans, és reproduir aquesta sensibilitat. L’any passat investigadors de l’Institut Tecnològic de Geòrgia van informar a la revista Science que havien fabricat lots de petits transistors anomenats taxels per mesurar els canvis en la càrrega elèctrica que indiquen esforç mecànic o pressió. El seu objectiu és dissenyar aplicacions sensibles al tacte, com ara pell artificial per a robots i altres dispositius.

Eduardo Torres-Jara, professor assistent de robòtica de l’Institut Politècnic de Worcester, situat a Massachusetts, explora una altra via possible, la “robòtica sensible”. Ha creat un model de moviment, subjecció i manipulació robòtics que parteix de saber en quin punt els peus o les mans del robot contacten amb el terra o un objecte, una idea prou senzilla. “Consisteix a reconèixer els fenòmens tàctils i entendre’ls molt bé”, detalla. Ha construït un robot equipat amb una pell artificial que s’inspira en la biològica i és capaç de detectar canvis minúsculs en els camps magnètics. La màquina, que té dues cames, és capaç de caminar. El fet de mesurar les forces canviants que incideixen sobre les plantes dels seus peus li permet fins i tot mantenir l’equilibri i fer passes.