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Kismet

De Epistemowikia
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Kismet actualmente reside en el MIT Museum en Cambridge, MA

Kismet es un robot construido por el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT). Con este prototipo intentan construir una máquina inteligente y sociable que aprenda a través de la interacción con otros seres. Ha sido diseñado para interactuar con las personas, es capaz de reconocer gestos y tonos de voz, y actuar en consecuencia, además representa una gran cantidad de estados emocionales.


Introducción

A continuación trataré de subrayar alguno de los aspectos más importantes que caracterizan a Kismet. Como se ha dicho, este simpático robot es uno de los primeros robots emocionales, una cabeza con ojos, boca, orejas y cejas, capaz de comunicarse con el mundo exterior.

Kismet es un robot autónomo diseñado para interaccionar socialmente con humanos. En general, la robótica social se ha centrado en mejorar comportamientos, como relaciones o interacciones robot-robot tales como imitación. El proyecto ha intentado servirse del modo en que los niños aprenden a comunicarse en sus primeras etapas de la vida. A través de la imitación de este aprendizaje se pretende conseguir un objetivo concreto. Este objetivo se trata pues, mediante el citado estudio de la conducta humana, de la imitación de ésta.

Por tanto, este proyecto se centra no en las interacciones robot-robot sino en la construcción de robots que tengan significantes relaciones sociales con humanos. Así, el robot adquiere habilidades de comunicación sofisticadas y aprende de los actos de un humano. En palabras de la autora <<El objetivo es construir una máquina socialmente inteligente que aprende las cosas que le enseñamos a través de las interacciones sociales.>>

Como observamos en la fotografía y como ya adelanté, Kismet es una cabeza social expresiva con ojos, boca, orejas y cejas, desarrollada por la Dra.Cynthia Breazeal, directora del Robotic Life Group en el MIT Media Lab. El mérito de esta profesora asociada del MIT fue el desarrollo del sistema visual de Kismet, centro sobre el que giran sus capacidades de interacción.

La Dra. Cynthia Breazal ha participado junto a los demás integrantes del equipo del Laboratorio de Inteligencia Artificial del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en el desarrollo de otros proyectos similares en características e importancia científica a la de Kismet, como son, por ejemplo, Hannibal o Cog.

Cynthia cree que construir una máquina social también es la clave para construir una máquina más inteligente. La mayoría de los robots actuales están programados para ser muy buenos en una tarea particular, pero no pueden hacer mucho más. Si se consigue hacer que un robot sea capaz de aprender a partir de la interacción con humanos sus capacidades no estarían limitadas, serían máquinas más inteligentes, dinámicas y eficientes. La idea es simular el aprendizaje de los niños.

La evolución contínua

Esta investigación inspirada en la psicología de desarrollo del niño comenzó en 1997. <<El robot comienza con una condición primitiva y de dependencia y requiere la ayuda de un tutor sofisticado y benevolente para aprender y desarrollarse>>, según dice la Dra. Cynthia Breazeal. La idea principal es que Kismet sea capaz de aprender con la ayuda de un humano, al igual que un niño, no nace con los conocimientos que desarrollará.

Los ojos de Kismet son sensores que le permiten al robot captar información del medio ambiente así puede responder ante estímulos y comunicar un número de procesos emotivos como alegría, miedo, disgusto…

<<Las características del robot, su comportamiento y “emociones” trabajan juntos para que pueda interactuar con los humanos de una forma intuitiva y natural>>, dice la Dra. Breazeal.

En la actualidad, se plantean cuestiones acerca de la evolución de los robots. Una de estas es la duda sobre si serán capaces algún día de comportarse igual que un humano. Kismet es capaz de imitar la conducta humana, de interactuar socialmente, es un claro ejemplo en la evolución de los robots, un paso hacia el desarrollo de robots humanizados de la mano de la ya citada interacción con el ser humano.

<<Creo que la gente muchas veces tiene miedo de que la tecnología nos haga menos humanos. Kismet es un contrapunto para eso, realmente celebra nuestra humanidad. Este es un robot que se basa en las interacciones sociales.>> (Cynthia Breazeal)


Los estudios desde su creación se han ido diversificando. En los experimentos de los últimos años de la investigación, los investigadores han estado explorando cómo el robot interactúa con gente que no lo ha visto nunca. Se ha estudiado si las acciones y emociones de Kismet son comprensibles y si utiliza o no esas acciones como feedback para ajustarse a las respuestas de la gente. Se ha planteado la cuestión de si Kismet comprende bien a sus visitantes. Los resultados hasta ahora son alentadores, muchas de las personas que han conocido a Kismet le dijeron a la Dra. Breazeal que el robot tiene una presencia real. Parece impactar a nivel emocional.

El proceso de aprendizaje no termina ahí, una vez que los códigos sociales de Kismet son optimizados, se comienza con otras formas de aprendizaje. El robot comenzará a aprender por prueba y error. Cuando trate de realizar una actividad, la primera vez no será muy buena pero el robot “recordará” sus errores y posteriormente aplicará lo aprendido para ejecutar actividades semejantes bajo circunstancias diferentes.

Como toda investigación científica, Kismet está continuamente evolucionando. Sus creadores se encargan de actualizarlo con nuevos sensores y software. <<Estamos tratando de crear la primera criatura robótica que toma un interés activo en su mundo y aprende y se desarrolla con el tiempo, haciéndose cada vez más capaz>>, dice la Dra. Cyntia Breazeal.

Socialización con personas

Kismet está diseñado para hacer uso de protocolos sociales humanos por varios propósitos entre los que podemos destacar hacer la vida más fácil a su sistema de visión. Para ello, si una persona es visible, pero está muy lejos para que su cara sea representable en una resolución adecuada, Kismet se comporta llamando a la persona para que se acerque. Por otra parte, las personas que están demasiado cerca del robot también causan dificultades a las cámaras, sólo una parte de la cara puede ser visible; en estas circunstancias, se pide a la persona que está cerca que se aleje para que pueda ser dibujada. Con este tipo de reacciones Kismet facilita la actividad de su sistema de visión y, por tanto, su aprendizaje. Además, tal y como indican sus creadores, este tipo de comportamiento puede tener un gran efecto diferente. Para un humano cerca de Kismet, una invitación a alejarse es una señal social muy fuerte, análoga a la respuesta humana de invasión de "espacio personal".

Este comportamiento descrito anteriormente puede extrapolarse para el soporte de percepción visual de objetos. Si un objeto está demasiado cerca, Kismet puede alejarse de el; si está demasiado lejos, Kismet puede girar su cuello hacia el. De nuevo, en un contexto social, tales acciones influyen en las consecuencias físicas inmediatas, no sólo en los conocimientos que le facilita su actitud.

El sistema visual no se ve sólo limitado por la distancia, sino que también se ve afectado por la velocidad a que se mueven los objetos. Si los objetos o las personas se mueven a una velocidad elevada, Kismet tiene dificultades de seguirlos continuadamente y llega a mostrar irritación cuando su habilidad está limitada. Esta imposibilidad de seguir los objetos a gran velocidad se debe tanto a limitaciones físicas (velocidad máxima que se mueven los ojos y el cuello) como computacionales (el máximo desplazamiento por marco desde que las cámaras se mueven buscando el destino).

Diseño de Kismet

En la siguiente imagen podemos ver de una forma simplificada el diseño de Kismet. Para más información, se puede consultar la tesis de Cynthia Breazeal.

Diseño Kismet.jpg

La arquitectura del sistema consiste en seis subsistemas:

  • Sistema de extracción de características de bajo nivel
  • Sistema de percepción de alto nivel
  • Sistema de atención
  • Sistema de motivación
  • Sistema de comportamiento
  • Sistema motor


Estos subsistemas permiten a Kismet extraer características basadas en sensores del mundo, y encapsular estas características de manera que pueden influir el comportamiento, la motivación, y los procesos de motor. Este robot es capaz de determinar los estímulos más importantes del medio ambiente de forma que pueda organizar su comportamiento sobre ellos.

El sistema de motivación regula y mantiene el estado del robot y el de comportamiento realiza y decide entre las opciones a ejecutar. El robot tiene bastantes comportamientos en su repertorio y algunas motivaciones, por lo tanto, su objetivo varía en el tiempo y según los estímulos recibidos y los conocimientos adquiridos. El sistema motor es el encargado de llevar a buen fin estos objetivos.


Es fácil resumir las características técnicas de Kismet. Este pequeño robot se trata de un aparato expresivo con modalidades de percepción y motoras adaptado a los canales de comunicación humana. Para facilitar una interacción natural, el robot está equipado de sensores de entrada visuales, de audición y de percepción. La salida motora incluye vocalización, expresiones faciales, y capacidades para ajustar la dirección de la mirada y la orientación de la cabeza. Este sistema motor sirve para conducir los sensores visual y de audición a la fuente de los estímulos y puede también ser usado para mostrar señales comunicativas.


Estudio de comportamientos sociales a partir de la interacción humano-robot

Una parte muy importante de la investigación se ha basado en estudiar cómo influye socialmente el aprendizaje explotando los tipos de interacción que se presentan entre un educador y un alumno. En este caso, el alumno es una plataforma robótica antropomórfica, sus sensores de entrada primarios incluyen visión, audición, y rotación en sus grados de libertad; y sus salidas incluyen vocalización, orientación visual y de la cabeza, y expresiones faciales. El robot está diseñado para ser un sistema altricial, similar al de un niño. Esto es, el robot comienza en condiciones primitivas y algo indefenso, y necesita la ayuda de un educador para aprender, Kismet está expuesto a los conocimientos que le brinda el entorno. La interacción entre el robot y el cuidador es puramente social, se parece mucho a cómo una madre interactúa con su hijo. El tipo de capacidades necesarias para aprender son las habilidades sociales y comunicativas exhibidas en los niños durante su primer año de vida.

Este trabajo apunta hacia una cuestión mayor: cómo construir un sistema de aprendizaje más abierto. Actualmente la mayoría de las investigaciones basadas en aprendizajes en robótica se desarrollan entrenando a un robot a aprender una tarea específica. A menudo, el investigador decide previamente qué tareas debe aprender el robot y luego precisa al ingeniero la tarea de aprendizaje. La tarea de aprendizaje se completa una vez que el robot puede desarrollar la tarea. El algoritmo de aprendizaje está adaptado cuidadosamente a una tarea específica, un nuevo algoritmo de aprendizaje debe ser diseñado para que el robot aprenda una nueva tarea. El diseño de algoritmos de aprendizaje para robots es una labor intensa, para tareas más complejas en entornos más complejos existen mayores dificultades. Sin embargo, este trabajo explora cómo se diseña un sistema de aprendizaje más abierto. El proyecto Kismet se separa de lo expuesto para convertirse en un robot dinámico y multifuncional que no nace con unas capacidades determinadas o con el objetivo de realizar unas determinadas tareas. Está fuertemente inspirado en teorías, observaciones, y resultados experimentales de psicología de desarrollo infantil. La clave de esta investigación reside en cómo diseñar un sistema de aprendizaje integrado de manera que el alumno pueda aprender nuevas y más diversas y sofisticadas habilidades a partir de las técnicas adquiridas y las estructuras cognitivas. Los niños son la guía principal del tipo de aprendizaje que el sistema pretende emular. Con esto, dependiendo de los estímulos a que se exponga, adquirirá distintos conocimientos y habilidades que posteriormente será capaz de utilizar, mejorar y desarrollar.

Véase también

Fuentes consultadas

Licencia

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