¿Puede un enjambre de abejas o un grupo de hormigas considerarse inteligente? Para responder a esa pregunta tendríamos que definir con exactitud lo que es la inteligencia. Quizá, más que una consideración abstracta, habría que definir esa cualidad como la eficiencia en la adaptación al medio. Así, las abejas son capaces de comunicarse y transmitir información valiosa para garantizar la supervivencia de su colmena, aun cuando carezcan de un lenguaje complejo o de lo que podría considerarse una transferencia cultural y el dominio de unas herramientas. Lo hacen por medio de otro tipo de inteligencia: la inteligencia de enjambre, en la que el todo es mayor que la suma de las partes. Algunas de las últimas investigaciones científicas tratan de trasladar ese tipo de eficiencia a la robótica y la inteligencia artificial en un nuevo ejemplo de biomimética.
Ahora, un equipo internacional de científicos de la Universidad de Penn State en EE. UU. ha tomado nota de este tipo de interacciones. En este caso, han planteado el desarrollo de microrrobots capaces de comunicarse mediante ondas acústicas, formando enjambres que exhiben inteligencia colectiva y pueden recuperar su formación inicial tras disgregarse. Este avance podría ser beneficioso en campos como la medicina de precisión, la gestión de residuos o la exploración de entornos peligrosos.
Animales como los murciélagos y las ballenas o insectos como las abejas llevan millones de años usando señales vibroacústicas para comunicarse y orientarse. Emulando estos sistemas naturales, los investigadores estadounidenses han diseñado microrrobots que, al emitir y captar sonidos, logran coordinar cientos de individuos para moverse como una única entidad, similar a una bandada de pájaros o un banco de peces.
Cada robot sería extremadamente sencillo: consta de un motor, un micrófono, un altavoz y un oscilador electrónico. Sin embargo, esta simplicidad es engañosa: al comunicarse por sonido, los robots sincronizan sus movimientos y son capaces de adaptarse a los obstáculos y cambiar de forma según el entorno. La clave reside en la capacidad de cada individuo de ajustar su oscilador para sintonizarse con la frecuencia colectiva del enjambre. Gracias a esa información, puede desplazarse hacia las zonas donde la señal acústica es más intensa.
Estas son algunas de las posibles aplicaciones de estos enjambres robóticos:
- Limpieza de contaminación en ambientes peligrosos, como vertidos tóxicos o derrames de petróleo, al acceder a espacios donde los humanos no pueden llegar.
- Detección de amenazas y uso como sensores avanzados, ya que mantienen su cohesión y funcionalidad incluso tras sufrir daños.
- Medicina personalizada, al administrar fármacos directamente en zonas específicas del cuerpo, ya que serán capaces de moverse por el organismo gracias a su capacidad de autoorganización.
Por el momento, esta tecnología no ha dado el salto al mundo real, dado que los investigadores han validado su hipótesis mediante simulaciones por ordenador que emplean modelos de agentes autónomos virtuales dotados de emisores-receptores acústicos. Aunque se trata de robots digitales y no dispositivos físicos, los resultados sugieren que la inteligencia colectiva y la capacidad de reconfiguración se darían igualmente en experimentos reales.
“Este avance representa un salto significativo hacia el desarrollo de microrrobots más inteligentes, resilientes y funcionales a partir de sistemas de baja complejidad”, resume Igor Aronson, investigador principal de la Universidad de Penn State. El trabajo de su equipo —en colaboración con científicos de la Universidad Ludwig Maximilian de Múnich— sienta las bases para una nueva generación robótica capaz de operar autónomamente en entornos complejos e inciertos y superar desafíos que hasta ahora parecían imposibles.
Y si en la Universidad de Penn State han trabajado con las señales acústicas, en el Reino Unido los científicos han apostado por el procesamiento de los estímulos visuales en las abejas para generar nuevos modelos de IA. Las últimas investigaciones de la Universidad de Sheffield en el Reino Unido demuestran que, a pesar de contar con cerebros minúsculos, estos insectos pueden aprender y reconocer patrones visuales complejos gracias a la interacción activa entre sus movimientos de vuelo y la percepción visual. ¿Y si la inteligencia artificial pudiese beneficiarse de una estrategia similar?
El concepto propuesto es que, al utilizar la interacción entre cuerpo y entorno, se pueden crear sistemas inteligentes capaces de resolver tareas complejas sin grandes redes computacionales. Así, la observación activa y el procesamiento eficiente, tal como hacen las abejas, podría allanar el camino a una IA más ligera y ágil, basada en la compleja sencillez de la naturaleza.
Si quieres descubrir más aplicaciones de la biomimética, te recomendamos que eches un vistazo a este artículo en el que te explicamos estrategias de eficiencia energética desarrolladas a partir del comportamiento de animales e insectos. Entre estos podrás encontrar, nuevamente, a las abejas.
Fuentes:
David es periodista especializado en innovación. Desde sus primeros tiempos como analista de telefonía móvil hasta su faceta de Country Manager de Terraview, una startup de IA aplicada a viticultura, ha estado apegado a la innovación y las nuevas tecnologías.
Es colaborador de El Confidencial y en medios culturales como Frontera D y El Estado Mental, siempre desde la convicción de que lo humano y lo tecnológico pueden (y deben) ir de la mano.