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El robot más pequeño del mundo es del tamaño de un óvulo.

Los avances en medicina han estado, en muchas ocasiones, supeditados a la tecnología de la época. La innovación ha sido, sin lugar a dudas, un gran aliado a la hora de curar enfermedadesy resolver problemas de salud. Los robots, la nanotecnología y las máquinas pueden contribuir a este objetivo. Un grupo de investigadores del MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts) ha desarrollado un minúsculo dispositivo electrónico del tamaño de un óvulo humano (unos 0.14 milímetros) capaz de «detectar su entorno, almacenar datos e, incluso, llevar a cabo tareas de computación».

Los expertos creen que estos diminutos circuitos electrónicos,diseñados con materiales bidimensionales capaces de transportarse en unas partículas llamadas coloides, pueden fluir a través de instestinos o el sistema digestivo humano para detectar posibles patologías en diagnósticos médicos dado que pueden permanecer suspendidas de manera indefinida en líquido. Pero también a través del aire, de ahí que es posible emplearlos para analizar otros compuestos en el interior de una refinería de gas o petróleo.

«El objetivo era descubrir métodos para hacer un injerto de circuitos electrónicos completos en partículas coloidales», explica en un comunicado Michael Strano, profesor de ingeniería química en el MIT y autor principal del estudio, que se publicó en la revista «Nature Nanotechnology». Para enterlo es necesario, sin embargo, acudir a qué son los «coloides», una sustancia que al entrar en contacto con un líquido se dispersa lentamente. La espuma de la cerveza o la espuma de afeitar es un sistema coloidal.

Tomando de base este comportamiento, los investigadores han logrado crear un minirrobot de soplo 100 micrómetros ancho (0,01 centímetro) sobre un material de sustrato que, posteriormente, se disolvió para lograr que los dispositivos individuales pudieran flotar libremente en una solución.

Los expertos aseguran que mientras otros grupos han investigado dispositivos robóticos de pequeñas dimensiones, este proyecto con coloides se ha enfocado en el desarrollo de formas de controlar el movimiento, aunque este ha sido uno de los grandes desafíos: les ha obligado a desarrollar flagelos similares a las colas de un espermatozoide para poder propulsarse. Un enfoque que los investigadores asumen que no es el «más idóneo» dado que para que este tipo de dispositivos sean «más funcionales» se requiere de una mayor movilidad por un entorno en particular.

Estos minúsculos robots fabricados por el MIT están autoalimentados y no requieren de una fuente de alimentación externa. Tampoco emplean baterías internas, recoge el estudio. Tan solo necesitan de un simple fotodiodo para recibir la escasa electricidad que los circuitos necesitan para gestionar los circuitos de computación y la memoria. «Eso es suficiente para permitirles recoger la información de su entorno, almacenar esos datos en su memoria y luego poder analizarlos», añade.

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Así es la nueva escuela secreta creada por Elon Musk

Que Elon Musk es «algo» excéntrico es una cuestión sabida por muchos. Su forma particular de ver la vida (y sus negocios) han llevado al creador de Tesla y de Space X incluso a crear su propia escuela en la que sus hijos aprenden de una manera poco habitual junto con otros cuarenta compañeros escogidos entre la élite de la compañía espacial de su padre y alumnos avanzados de otros centros de Los Ángeles. Y todo envuelto con el velo de misterio y polémica que encierra toda la trayectoria de Musk, que ahora se enfrenta a la diatriba de ampliar unos cursos más su colegio o dejar que sus hijos mayores, a punto de graduarse, entren de nuevo en el sistema educativo convencional.

Todo empezó por el descontento del propio Elon en torno a la educación de sus vástagos. Siguiendo su máxima de «hazlo tú mismo», en las propias instalaciones de su trabajo en Space X habilitó un centro, al que bautizó como Ad Astra («hacia las estrellas», en latín) y contrató a un profesor que les dirigiría en el experimento. La cosa fue bien, y de una decena de alumnos se pasó a cuatro que ocupan las instalaciones en la actualidad. Un selecto grupo al que no puede entrar cualquiera, ni siquiera a través de su página web, donde solo se puede ver el logo y una dirección de email.

Sin música y sin idiomas

Como se puede sospechar, los libros, los horarios y las clases no son el centro del sistema educativo ideado por Musk. Según revela el portal Ad Astra, son los propios alumnos los que escogen qué estudiar a través de proyectos técnicos, investigando con robots acerca de ciencia, tecnología, matemáticas o ética, pero dejando de lado la música o las clases de gimnasia. Tampoco se imparten idiomas, porque el CEO de Tesla piensa que en breve se creará un dispositivo para traducción simultánea y no hará falta aprender ninguna lengua más allá de la materna. Por supuesto, las asignaturas «al uso» y los exámenes no entran dentro de las ecuaciones que tiene Elon Musk en su idea de «colegio perfecto», así que los jóvenes de entre 7 y 14 años no tienen cursos convencionales.

400 matrículas para 12 plazas

¿Y quién paga todo? En su mayoría, el propio Musk. De hecho, que el creador de Pay Pal esté detrás de esta escuela es un reclamo para que muchos padres (muchos adinerados que podrían pagar caros centros privados), intenten por todos los medios ingresar a sus hijos en Ad Astra: en 2017 un total de 400 familias se postularon para entrar a una docena de plazas.

La pregunta para el próximo curso es si el excéntrico ingeniero, que hace poco mandaba un coche eléctrico al espacio financiado con sus propios medios, llevará a sus hijos a un instituto «normal» o ampliará el centro. Sea como sea, la curiosidad sobre el colegio secreto del apodado como «Tony Stark de la vida real» no parece que vaya a disminuir. Al menos en los próximos años y mientras su extravagante vida siga dando extravagantes titulares.

 

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La “conciencia” que evitará que una IA aprenda a ser malvada.

Hace un par de años, Microsoft tuvo que lidiar con un programa informático que se había corrompido: su criatura se había convertido en un bot xenófobo y homófobo. Tay, que así se llamaba, nació como un experimento de inteligencia artificial que buscaba «aprender» de la interacción con humanos en redes sociales. Se trataba de un chatbot, una de las tendencias tecnológicas en auge, que destaca por tener comportamientos autónomos en servicios digitales.

Con lo que no se contaba era en lo que se convirtió. El resultado fue catastrófico. Después de llamar «mono» a Barack Obama, el sistema «spameó» a los usuarios de la red Twitter e incluso animarles a para fumar marihuana delante de la policía. Un caos virtual que Microsoft no previó que se corrompería por la horda de «trolls» en la conocida plataforma de micromensajes. Los usuarios llevaron al sistema a su límite.

La incapacidad de la inteligencia artificial para discernir lo que estaba bien de lo que estaba mal provocó que Tay aprendiera lo que no debía y publicara tuits más que ofensivos. Al final, la compañía tuvo que eliminar parte de lo que el chatbot había adquirido antes de ponerlo en funcionamiento otra vez. Una situación que reabrió el debate acerca de los posibles peligros de la inteligencia artificial. La pregunta es obvia: ¿se puede enseñar a una máquina a diferenciar el bien del mal? Una empresa española cree que sí. De hecho, ha materializado esta idea en un módulo llamado «Ethyka».

Su proyecto, que aún se encuentra en una ronda de inversión, pretende resolver el problema de la posible corrupción moral de los sistemas de aprendizaje autónomo cuando se encuentran en contacto con humanos. «El inicio de esta idea llegó tras leer un artículo que decía que existían unos procedimientos elaborados por psicólogos para que personas que se habían quedado sin la capacidad de ética en el cerebro por un daño cerebral o porque habían nacido así, adquiriesen esta habilidad», cuenta Cristina Sánchez, cofundadora y directora general de Acuilaeen declaraciones a ABC.

Con esta lectura en mente llegaron a la conclusión que si un profesional de la psicología podía plantear límites en el cerebro, por qué no lo podría hacer de la misma manera un módulo que se integrase en una IA. Una especie de «Pepito Grillo» dentro de un asistente virtual, un robot o un coche autónomo. Una conciencia dentro de la «inteligencia» de las máquinas que logre que no se salgan del redil. «Los asistentes virtuales acaban aprendiendo de las personas que interactúan con él, el modulo lo que hace es que si es bueno lo aprende, pero si es malo (un dilema moral) no lo aprendería», añade.

La plataforma funciona mediante tres niveles para analizar los dilemas que se produzcan. La fase de cerebro en la que se define el proceso de decisión de acuerdo a la ética humana y las funciones mentales morales. El segundo grado «es el diseño del funcionamiento del modulo de forma similar al del funcionamiento del cerebro(el diseño funcional)», explica la directiva. El diseño técnico o la arquitectura del módulo, por último, consta de ficheros, bases de datos y software.

Una gran «memoria»

Para entender cómo puede un software moderar las respuestas de un sistema hay que partir de la base de que todo lo que es inteligencia artificial está basado en unas cantidades ingentes de datos. El sistema de Google es capaz de identificar las fotografías porque ha sido entrenado con muchísimas imágenes. En el caso de diferir lo bueno de lo malo, su modo de entrenamiento son los dilemas éticos. «El prototipo está entrenado con dilemas éticos comunes aplicados a un chatbot, aunque los desarrolladores lo pueden personalizar para distintos ámbitos como la logística, leyes, educación, siempre aplicado a cada ámbito», subraya Sánchez.

El caso de este sistema es otro de los ejemplos de que la IA se halla en uno de los primeros escalafones de un largo camino. Por el contrario, la inexperiencia también supone un horizonte inexplorado de ideas donde las investigaciones dirigidas a las personas igualmente pueden tener cabida en esta área en crecimiento, como puede ser la incorporación de la ética a la robótica y a los dispositivos

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Nanorrobots programados para matar el cáncer

En los últimos años se han desarrollado diferentes tipos de nanopartículas muy prometedoras en la lucha contra el cáncer. Unas nanopartículas que, básicamente, ayudan al sistema inmune a reconocer a las células malignas o actúan como ‘vehículos de carga’ para transportar a los fármacos hasta los tumores. Pero, ¿qué pasaría si estas nanopartículas tuvieran la capacidad de destruir por mismas a las células cancerígenas? Y aún mejor, ¿y si lo pudieran hacer de forma totalmente autónoma? Pues que estaríamos hablando de ‘nanorrobots anticancerígenos’. Un concepto que, aunque suena demasiado ‘futurista’, parece encontrarse a la vuelta de la esquina. Y es que investigadores de la Universidad Estatal de Arizona en Tempe (EE.UU.) han diseñado unos nanorrobots capaces de rastrear y destruir el cáncer al taponar los vasos sanguíneos que nutren a los tumores sólidos –con lo que las células malignas acaben muriendo de inanición.

Como explica Hao Yan, director de esta investigación publicada en la revista «Nature Biotechnology», «en nuestro trabajo hemos desarrollado el primer sistema robótico de ADN completamente autónomo para el diseño de fármacos precisos y el tratamiento dirigido del cáncer. Además, nuestra tecnología puede ser utilizada en muchos tipos de cáncer, dado que todos los vasos sanguíneos que nutren a los tumores sólidos son esencialmente iguales».

Buscar y destruir

La idea de utilizar nanorrobots para combatir el cáncer no es ni mucho menos nueva. De hecho, los nanorrobots descritos en este estudio son el resultado de muchos años de investigación dedicados a descubrir la manera de diseñar nanopartículas basadas en el ADN que puedan encontrar y destruir los tumores sin dañar a las células sanas. Y ya puestos, mejor tener unos nanorrobots que unas nanopartículas. Es decir, mejor que estas nanopartículas sean programables y totalmente autónomas a la hora de llevar a cabo su misión.

Y básicamente, ¿en qué consisten estos nanorrobots? Pues son una lámina de ADN de 90 x 60 nanómetros de tamaño que lleva adherida una enzima que, denominada ‘trombina’, causa la coagulación de la sangre. Así, el objetivo es llevar estar trombina hasta los vasos sanguíneos tumorales y que provoque un trombo o ‘tapón’ para, cual mini-infarto, cortar el suministro de sangre a las células tumorales –que ante la ausencia de oxígeno y nutrientes se ven irremisiblemente abocadas a morir.

Dada la similitud de los vasos sanguíneos que nutren a los tumores, la nueva tecnología puede ser utilizada en muchos tipos de cáncer

En primer lugar, se recurre a la ‘papiroflexia’: la lámina de ADN, ‘cargada’ con cuatro moléculas de trombina, es enrollada sobre sí misma para forma una especie de tubo hueco o ‘canuto’. Y una vez hecho esto, se programa para que ataque a las células cancerígenas sin molestar a las sanas. Y esto, ¿cómo se logra? Pues añadiendo a la superficie del canuto un aptámero de ADN, esto es, una secuencia de ADN de cadena sencilla –y no de doble-hélice como en el núcleo de las células–. Concretamente, este aptámero está diseñado para unirse específicamente a una proteína, la ‘nucleolina’, que abunda en la superficie de las células endoteliales que forman los vasos sanguíneos de los tumores –y que no se encuentra en la superficie de las células sanas–. Por tanto, lo que hay que hacer es inyectar todo el complejo nanorrobótico en el torrente sanguíneo y dejar que circule por el organismo hasta dar con los vasos del tumor, a cuyas células se adherirá a través del aptámero. Y una vez esto ocurra, el nanorrobot inyectará en el vaso su carga: la trombina.

No solo cáncer

La pregunta entonces es: ¿funciona? Pues sí. Los autores utilizaron un modelo animal –ratones– de melanoma al que inyectaron los nanorrobots y observaron como sus ‘criaturas’ se congregaron alrededor del tumor al cabo de unas pocas horas. Y a partir de aquí, solo hubo que esperar: a las 24 horas, el corte del suministro de sangre había dañado el tejido tumoral; a las 48 horas, el tumor presentaba signos evidentes de una trombosis avanzada; y a las 72 horas, todos los vasos sanguíneos tumorales tenían uno o más tumores. Todo ello sin afectar a ningún otro órgano o tejido –caso sobre todo del cerebro, en el existía el temor de que los nanorrobots pudieran causar un trombo y, por ende, un ictus isquémico–. Es decir, el tratamiento parece totalmente seguro.

Y esta trombosis tumoral generalizada, ¿qué supuso para los ratones? Pues una regresión de sus tumores primarios y la prevención de su expansión a otros órganos –las consabidas ‘metástasis’–, lo que posibilitó que el tiempo de supervivencia de estos animales pasara de 20,5 a 45 días. Además, tres de los ocho ratones tratados vieron completamente eliminados sus tumores.

La administración de trombina por nanorrobots de ADN constituye un avance muy importante en la aplicación de la nanotecnología del ADN para el tratamiento del cáncer

Pero aún hay más. Los autores repitieron el experimento con ratones con cáncer de pulmón, de ovario y de mama, obteniendo un éxito similar. Y en último término, probaron con un modelo animal más grande –aunque no demasiado–: cerdos en miniatura, aun sin cáncer. Y el tratamiento, nuevamente, se mostró totalmente seguro.

Como concluye Hao Yan, «la administración de trombina por nanorrobots de ADN constituye un avance muy importante en la aplicación de la nanotecnología del ADN para el tratamiento del cáncer. Creo que estamos mucho más cerca de la aplicación de esta tecnología en la práctica clínica real, y la combinación de diferentes nanorrobots potadores de varios agentes puede ayudar a lograr el objetivo último de la investigación oncológica: la erradicación de los tumores sólidos y de las metástasis vascularizadas. Pero esta estrategia también podría emplearse como plataforma de administración de fármacos para el tratamiento de otras enfermedades».

 

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La residencia de Japón que confía en los robots para cuidar a sus ancianos

A los mayores de la residencia Shintomi, en Tokio, no los levanta cada mañana un despertador, sino Sota, un pequeño robot azul y blanco de brillantes y ojazos negros, que preside sus mesillas de noche junto a sus pastillas. Además de darles los buenos días y recordarles las horas de su medicación, este «muñeco», de treinta centímetros, dispone de una cámara con rayos infrarrojos para detectar si los ancianos se caen de la cama, lo que haría saltar una alarma en los móviles de los cuidadores. Desarrollado por Intellivoice, cuesta 300.000 yenes (2.300 euros) y es capaz de entablar una conversación sencilla con los mayores, para que no se sientan solos.

En Japón, el país de la alta tecnología, ya están aplicando la robótica al cuidado de ancianos, lo que supone una revolución para una sociedad envejecida que, junto con España, Suiza y Australia, disfruta de la esperanza de vida más alta del mundo: 86 años para las mujeres y 80 para los hombres. De sus 127 millones de habitantes, el 27 por ciento tiene más de 65 años. Entre ellos hay 65.000 centenarios, la cifra más alta del planeta, y un serio reto que, al aumentar cada año, obliga a buscar soluciones imaginativas para el futuro.

Banco de pruebas

 Con un fuerte apoyo económico del Gobierno, que la utiliza como banco de pruebas, la residencia Shintomi es pionera en la utilización no solo de robots, sino también de los más sofisticados adelantos para atender a sus mayores. Además de estar acompañados por Sota, un sensor bajo el colchón de sus camas recoge las constantes vitales de los ancianos por si sufren algún problema durante la noche, así como las veces que se despiertan para contar sus horas de sueño y evaluar su descanso. Junto al botón de emergencia que pueden llevar colgado al cuello, otro panel sobre sus cabezas vigila los movimientos en la cama y avisa a los cuidadores si detecta que corren riesgo de caerse.

Cuando se despiertan, los mayores con más dificultades para moverse son levantados por Popo, una grúa de un metro con asideros laterales y ruedas que, con un arnés a la cintura, también les ayuda a caminar, manteniendo la estabilidad. Los casos más extremos de movilidad reducida duermen en una cama Reysone de Panasonic, cuyo colchón se divide por la mitad para que una parte sea retirada con la persona encima. Con diversas posiciones, se convierte en un cómodo sillón donde el anciano puede pasar el resto del día.

Más de mil euros

Además del medio centenar de mayores que viven en la residencia Shintomi, que pagan al mes entre 60.000 y 160.000 yenes (entre 460 y 1.230 euros), a su centro de día acuden cada jornada treinta ancianos, que deben ser traídos desde sus domicilios. Como algunos viven en bloques antiguos sin ascensor, los cuidadores los suben y bajan en la Scalamobil, una barra que se engancha a una silla de ruedas y dispone de frenos automáticos para reducir el esfuerzo.

Con desayuno, almuerzo y cena incluidos por 3.000 yenes (23 euros), los ancianos se pasan en el centro de día desde las ocho de la mañana hasta las siete de la tarde. Junto a los otros residentes, se entretienen con ejercicios y juegos dirigidos por robots como Pepper, uno de los más populares de Japón. Con su blanco cuerpo humanoide de más de un metro y su simpática carita, Pepper hace las delicias de los mayores, mientras canta y mueve los brazos para que le sigan.

Detectar emociones

Inventado por la empresa francesa Aldebaran, es comercializado por la operadora de telefonía Softbank por 200.000 yenes (1.535 euros), tiene conexión a internet en la pantalla sobre su pecho y detecta las emociones por las expresiones faciales y su tono de voz. Con unos programas que se pueden cambiar para cumplir distintas funciones, Pepper está cada vez más presente en la vida cotidiana de Japón y es habitual verlo dando la bienvenida e información a los clientes de hoteles, tiendas y bancos.

Para hacerle compañía a los ancianos, la residencia también usa a Palro, un pequeño robot de juegos creado por Fujisoft. Además, tiene varios modelos de Aibo, el famoso perro mecánico de Sony que ya no se fabrica, y de Paro, una mimosa foca de suave pelo que agradece las caricias ronroneando y guiñando los ojos. Gracias a la encantadora mueca de su rostro, que conquista por igual a niños y mayores. Paro tiene fines terapéuticos y ayuda a calmar a los pacientes con demencia. Así se ve en la residencia Shintomi, donde Takako Sugitani se olvida de su ansiedad haciéndole carantoñas a Paro mientras, en la mesa de al lado, Teruko Yoshida juega con dos perritos electrónicos, que le recuerdan a los de su familia.

«Los ancianos se sienten solos y los robots les ofrecen compañía», explica el director de la residencia, Kimiya Ishikawa. Trabajando en geriátricos desde 1981, se enorgullece de que este centro privado, que funciona desde 2001, «es un modelo en Japón porque está a la vanguardia tecnológica para mejorar su eficiencia y reducir la carga laboral de los empleados». A su juicio, «hemos llegado al límite del trabajo manual porque habrá una evolución en los robots, que serán dirigidos con inteligencia artificial».

Ese futuro ya se vislumbra en el Museo de la Ciencia e Innovación (Miraikan) de Tokio, donde se exhiben dos androides con forma de mujer. Una vestida y otra con su cuerpo mecánico al desnudo, que muestran lo avanzados que están los movimientos robóticos, cada vez más naturales y precisos. Pero la estrella del museo es Asimo, el robot con forma de astronauta diseñado por Honda que corre, baila, canta y chuta un balón. Una monada que cuesta un dineral, como los robots de la residencia Shintomi.

Andadores mecánicos

De los 33 millones de yenes (253.000 euros) que la residencia ha invertido en el último año fiscal para robots y tecnología, 31 millones (237.800 euros) han sido subvencionados por el Ministerio de Bienestar Social, que evalúa sus resultados.

Buen ejemplo de su carácter puntero son los andadores mecánicos de Honda que se usan en los ejercicios de rehabilitación, que facilitan los movimientos, y los protectores de caderas y trajes musculares que llevan los empleados para reducir su esfuerzo al levantar a los ancianos. «Con estos servicios sociales y adelantos tenemos que procurarle una vida digna a los mayores, porque llegará un día en que nosotros también lo necesitemos», aventura Ishikawa un futuro con robots para la tercera edad. En Japón, ya es el presente.

 

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