Robótica e IA física
Investigadores utilizan peces robóticos para explorar el “teletransporte conductual”
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Los investigadores de la Escuela de Ingeniería NYU Tandon están trabajando en un nuevo enfoque llamado “teletransporte conductual”, que podría llevar a una comprensión más profunda del comportamiento social, las interacciones entre especies invasoras y nativas, las relaciones depredador/presa, así como mejores interfaces humano/robot.
El equipo de investigadores fue liderado por Maurizio Porfiri, Profesor del Instituto en NYU Tandon. La investigación se publicó en la revista Cell Press iScience, titulada “Teletransporte conductual de etogramas individuales en robots inanimados: Experimentos sobre interacciones sociales en peces cebra vivos”.
Teletransporte conductual
El nuevo sistema llamado teletransporte conductual es la transferencia del inventario completo de comportamientos y acciones de un organismo vivo a un robot réplica remoto. Para el trabajo de los investigadores, un pez cebra vivo fue la base, lo que les permitió manipular y comprender las interacciones sociales en tiempo real.
El equipo primero construyó un conjunto de dos tanques acuáticos separados, cada uno con un pez y un robot réplica. En cada tanque, el pez vivo nadaba con el robot réplica, que replicaba y coincidía con la morfología y el patrón locomotor del pez vivo en el otro tanque.
Los investigadores confiaron en un sistema de seguimiento automatizado para puntuar los patrones locomotores de los peces vivos, que se utilizaron para controlar el robot réplica en el otro tanque a través de un manipulador externo. Debido a este sistema, el etograma completo de cada pez se pudo transferir entre tanques en solo una fracción de segundo.
Este sistema creó una interacción entre los dos animales vivos remotos a través del uso de la robótica. Con la capacidad de controlar de forma independiente la morfología de los robots, los equipos se dispusieron a explorar las conexiones entre la apariencia y los movimientos en el comportamiento social.
La réplica teletransportó el movimiento del pez con una tasa de precisión del 95% en casi todas las pruebas, con un retraso máximo de menos de dos décimas de segundo.
En algunos de los trabajos anteriores de Porfiri, demostró que los robots pueden ser modelos de comportamiento exitosos para los peces cebra, con cardúmenes de peces cebra siguiendo a sus contrapartes robóticas.
“En los humanos, el comportamiento social se desarrolla en acciones, hábitos y prácticas que definen nuestra vida individual y nuestra sociedad”, dijo Simone Macrì del Centro de Ciencias del Comportamiento y la Salud Mental, Isituto Superiore di Sanitá, Roma. “Estos dependen de procesos complejos, mediados por rasgos individuales – como la calvicie, la altura, el tono de voz y el atuendo, por ejemplo – y la retroalimentación conductual, vectores que a menudo son difíciles de aislar. Este nuevo enfoque demuestra que podemos aislar influencias en la calidad de la interacción social y determinar qué características visuales realmente importan”.
Uno de los hallazgos del equipo provino de experimentos sobre roles de líder y seguidor entre peces grandes y pequeños. En los experimentos, un pez grande nadaba con una réplica pequeña que reflejaba el comportamiento de un pez pequeño en el otro tanque. El equipo se sorprendió al encontrar que el pez más pequeño lideraba las interacciones en lugar del más grande.
Usos humanos
Este sistema podría usarse para interacciones humanas en el futuro, y las posibilidades son infinitas. Una de las posibilidades es el teletransporte de bucle cerrado, donde los robots actuarían como proxies de las personas.
Mart Karakaya, un candidato a doctorado en el Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de NYU Tandon, detalló una de las posibilidades más emocionantes del sistema.
“Un ejemplo sería las colonias en Marte, donde los expertos de la Tierra podrían usar robots humanoides como una extensión de sí mismos para interactuar con el entorno y las personas allí”, dijo. “Esto proporcionaría un examen médico más fácil y preciso, mejoraría el contacto humano y reduciría el aislamiento. Se deben completar estudios detallados sobre los efectos conductuales y psicológicos de estos proxies para comprender mejor cómo estas técnicas pueden implementarse en la vida diaria”.
La investigación fue apoyada por la Fundación Nacional de Ciencia, el Instituto Nacional sobre el Abuso de Drogas y la Oficina de Ciencias del Comportamiento y las Ciencias Sociales.
