Los robots se infiltran en el mundo de los insectos para aprender de ellos

Los insectos son un modelo a seguir en el arte de trabajar en equipo, utilizando diferentes métodos para comunicarse basados en señales visuales, auditivas o químicas. Esto les permite procesar rápidamente cualquier tipo de información para mantener alerta al grupo, tomar decisiones correctas, comunicarlas y que sean acatadas por todos los miembros.

Ahora, una investigación trata de entender precisamente cómo los insectos y otros animales trabajan en equipo, para lo que están enviando a robots a realizar estudios de campo. Conocer con exactitud sus dinámicas de grupo ayudaría a extrapolar aquellas más factibles para mejorar la eficacia y eficiencia de las nuestras.

Así, según relata en un artículo la revista NewScientist, se han utilizado robots-abeja para estudiar la danza que éstas realizan a la entrada de la colmena para informar a todo el equipo sobre la localización de las mejores fuentes de néctar. El baile ayuda a decidir el número exacto de trabajadores necesario para recoger el néctar.

Otros androides están buscando la forma de infiltrarse en las colonias e influir en el comportamiento del grupo. En el caso de los robots-abejas podrían proteger a las abejas polinizadoras de los ácaros o alertarlas del mal tiempo liberando feromonas para evitar nueva incubaciones o salidas en busca de alimento.

Los robots pueden incluso utilizarse para animar a grupos de animales a hacer cosas que normalmente no harían. Por ejemplo, un robot-cucaracha puede engañar al grupo para exponerse a la luz, pese a que normalmente huirían de ella.

Imitación grupal

Sin embargo, diseñar un comportamiento robótico para que estos autómatas se mimeticen con el resto implica enfrentarse a un gran desafío: cómo pasar de la dinámica de decisión colectiva observada en los animales a una implementación algorítmica real en robots. En trabajos anteriores, el equipo liderado por José Halloy, de la Universidad Paris Diderot en Francia, programó en gran parte sus robots-cucarachas de forma manual, a menudo inspirándose en los modelos de diseño humanos. Pero se trata de una ardua tarea que no puede adaptarse fácilmente para su uso con otro tipo de animales.

Ahora, el giro en la investigación les ha permitido desarrollar una forma de generar el comportamiento de los robots de forma automática, combinando las descripciones de los hábitos de las cucarachas con los modelos de movimiento, tanto individuales como en grupo. A continuación, utiliza algoritmos evolutivos para optimizar los modelos. El resultado es un robot programado capturando el comportamiento global, no para que funcione como si fuera un insecto individual.

El equipo probó las conductas generadas en una simulación por ordenador en la que un grupo mixto de 45 cucarachas y cinco robots tenían que cooperar para elegir de forma colectiva entre dos refugios. La generación de conductas automáticas fue mucho más rápida que las hechas manualmente, dando lugar a comportamientos más realistas. En conjunto, detectaron que el grupo mixto actuó como un equipo de cucarachas real, agrupado en el hueco de la pared de forma realista.

Los investigadores creen que el estudio podría utilizarse para generar conductas imitadoras de otras especies, como las abejas, las moscas de la fruta, las aves o los peces. En todos estos casos prima el comportamiento y el movimiento sobre la apariencia, por lo que no sería necesario trabajar en el aspecto externo del robot. De hecho, estos animales no hacen distinciones físicas, por lo que no podrían ser detectados como extraños en el grupo.

“Un pez aceptará a un robot como otro pez si actúa como él, aunque no lo parezca”, subraya otro de los miembros del equipo, Nicolas Bredeche, de la Universidad Paris-Sorbona. Y en esta línea, el comportamiento a nivel grupal es aún más importante que las acciones individuales. Todo ello se podría utilizar para el modelado de comportamiento colectivo tanto en animales, como robots y sistemas bio-híbridos o biobots.