Desarrollan un robot volador autónomo que tendrá cerebro de abeja

Científicos de las Universidades de Sheffield y Sussex, en el Reino Unido, trabajan en un ambicioso proyecto de creación de modelos informáticos exactos del cerebro de una abeja.

Más concretamente, el equipo pretende desarrollar modelos de los sistemas cerebrales que rigen la visión y el sentido del olfato de estos insectos himenópteros.

Usando esta información, los investigadores pretenden crear el primer robot volador capaz de sentir y actuar como una abeja autónoma, en lugar de obedecer a un conjunto de instrucciones pre-programadas, informa la Universidad de Sheffield en un comunicado.

Pero, para llegar a este punto, antes deberán enfrentar uno de los mayores desafíos de la ciencia moderna: fabricar un cerebro robótico que pueda desempeñar tareas complejas tan bien como lo hace el cerebro de un animal.

De conseguirlo, el futuro robot con cerebro artificial podría destinarse a encontrar el origen de olores concretos o de gases, de la misma manera que las abejas identifican flores particulares por su aroma.

Asimismo, se espera que el cerebro artificial pueda ser utilizado en misiones de búsqueda y rescate, e incluso en labores de polinización mecánica de cultivos.

James Marshall, director del proyecto, afirma que: "El desarrollo de un cerebro artificial es uno de los mayores desafíos de la Inteligencia Artificial. Hasta ahora, los investigadores habían estudiado los cerebros de animales como las ratas o los monos, pero organismos más simples, como los insectos sociales, presentan unas habilidades cognitivas sorprendentemente altas”.

Simulaciones desde un ordenador casero

Bautizado como “Green Brain”, y apoyado parcialmente por un hardware donado por NVIDIA Corporation, este proyecto invita a la comparación con la iniciativa Blue Brain, financiada por IBM, en cuyo marco se están desarrollando tecnologías de modelización de cerebros usando supercomputadoras.

El objetivo de Blue Brain es estudiar la estructura del cerebro de mamíferos creando una simulación de todo el cerebro a nivel molecular. En este proyecto participa desde el año 2009 un equipo español de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y del CSIC.

Pero, a diferencia del proyecto Blue Brain, Green Brain no se está realizando con supercomputadoras. En lugar de eso, el hardware suministrado por NVIDIA está basado en unos procesadores llamados “aceleradores GPU”, que otorgan el rendimiento de un superodenador a los PCs individuales.

Gracias a estos aceleradores, se pueden realizar de manera muy eficiente los cálculos masivos necesarios para simular un cerebro solo con un ordenador de mesa estándar, en lugar de con un gran conjunto o clúster de ordenadores superpotentes.

“Usar los aceleradores GPU de NVIDIA para los modelos cerebrales es un objetivo importante del proyecto, porque nos permitirá construir modelos más rápidos que los anteriores”, explica Thomas Nowotny, director del equipo de Sussex.

Los científicos esperan asimismo que este desarrollo ayude a “que en muchas áreas de la ciencia esta tecnología llegue a sustituir a los superordenadores que usamos hoy”.

Aumentar el conocimiento sobre los sistemas cognitivos

Los investigadores de Green Brain prevén que el desarrollo de un modelo de cerebro de abeja proporcionará un método más accesible para el conocimiento del funcionamiento de los sistemas cognitivos cerebrales, lo que a su vez supondrá avances para la comprensión de la cognición humana y animal.

“Porque el cerebro de la abeja es más pequeño y accesible que el cerebro de cualquier vertebrado, esperamos ser capaces con el tiempo de producir un modelo completo y exacto que podamos probar dentro de un robot flotante”, afirma Marshall.

Con esto, no solo se allanará el camino para muchos avances futuros en robots voladores autónomos, “sino que también creemos que las técnicas de modelización informática que nosotros usaremos podrán utilizarse en otros modelos de cerebro y proyectos de neurociencia computacional”, añade Nowotny.

Posible desarrollo de la polinización artificial

Asimismo, los científicos esperan que esta investigación proporcione una mejor comprensión de las abejas. Dado el rol de las abejas en la polinización, estas resultan vitales para muchos ecosistemas. Por esa razón, el declive en las poblaciones apícolas en los últimos años está siendo un motivo de preocupación para los científicos.

El modelo “Green Brain” podría ayudar a los científicos a comprender tanto por qué el número de abejas es cada vez menor como contribuir al desarrollo de polinizadores artificiales, como los que se están desarrollando en el marco del proyecto Robobees, de la National Science Foundation y de la Universidad de Harvard.

En este otro proyecto, los ingenieros se están inspirando en la biología de las abejas y en su comportamiento, para trasladar características de estos animales a robots en miniatura que, gracias a sensores electrónicos inteligentes y a algoritmos de coordinación de movimientos, algún día serán diminutas máquinas independientes.