Relación de la robótica con la visión computacional y con el procesamiento del lenguaje

El término robótica se refiere al área que engloba la construcción de dispositivos autónomos que actúan en el mundo real de forma que mimeticen el comportamiento de los seres humanos. Esto quiere decir que estos robots podrán sentir el ambiente usando sus sensores y  que puedan   modificar o moverse en el ambiente usando sus actuadores. De esta forma, es posible definir un robot como un dispositivo mecánico versátil equipado con sensores y actuadores, controlado por un sistema computacional capaz de extraer informaciones del ambiente y usar su conocimiento al respecto del mundo de forma a actuar sobre el mismo a través de movimientos.

Robótica engloba tres áreas:

1. Mecánica.
2. Electrónica.
3. Computación.

En el caso específico de la computación podemos citar varias subáreas las cuales hacen parte del dominio de la robótica. Por ejemplo la inteligencia artificial, redes de computadoras, procesamiento digital de imágenes, compiladores, estructuras de datos, sistemas operativos, entre otras. Un robot necesita procesar información del mundo real, es decir, debe existir un procesador capaz de tomar decisiones respecto a la medición de variables físicas, por lo tanto, existe una convergencia entre la robótica y las ciencias computacionales.

Hablando de la inteligencia artificial primero podemos hablar de la teoría de agentes, que es aplicable directamente en robótica, inclusive es importante notar que algunos autores incluyen a los robots como un tipo de agente, llamándolos de agentes robots. Ya al hablar de algoritmos de aprendizaje (supervisado, no supervisado y por refuerzo) también se aplican a robótica especialmente cuando se desea construir robots autónomos que hagan una conexión “inteligente” entre lo que sienten y sus acciones.

Visión artificial, también conocida como visión por computador (del ingles computer vision) o visión técnica, es un subcampo de la inteligencia artificial. El propósito de la visión artificial es programar una computadora para que "entienda" una escena o las características de una imagen. Los objetivos típicos de la visión artificial incluyen: La detección, segmentación, localización y reconocimiento de ciertos objetos en imágenes (por ejemplo, caras humanas). La evaluación de los resultados (por ejemplo, segmentación, registro). Registro de diferentes imágenes de una misma escena u objeto, es decir, hacer concordar un mismo objeto en diversas imágenes. Seguimiento de un objeto en una secuencia de imágenes. Mapeo de una escena para generar un modelo tridimensional de la escena; este modelo podría ser usado por un robot para navegar por la escena. Estimación de las posturas tridimensionales de humanos. Búsqueda de imágenes digitales por su contenido. Estos objetivos se consiguen por medio de reconocimiento de patrones, aprendizaje estadístico, geometría de proyección, procesamiento de imágenes, teoría de grafos y otros campos. La visión artificial cognitiva está muy relacionada con la psicología cognitiva y la computación biológica.

También, las redes neuronales con aprendizaje supervisado son muy usadas para controlar robots y sus partes. Por ejemplo se pueden usar redes neuronales para controlar las piernas de un robot bípedo. Al mismo tiempo, la aplicación de estas técnicas representa un gran desafío para los investigadores en esta área pues las mismas funcionan correctamente en condiciones normales donde se puede disponer de un tiempo “muy grande” para Su convergencia, sin embargo, al aplicarlos en robótica nos encontramos con que la respuesta de los robots debe ser en tiempo real lo que agrega una restricción mas y hace mucho mas interesante esta área de investigación.

Autor : Cercio Viloria.