Comportamientos biológicos y traslación a robots

Hace unos veinte días publicaba en este mismo blog el artículo 'Comportamientos reactivos y los conceptos de inteligencia e inteligencia artificial'  en  que, a partir de aportaciones procedentes del libro 'Introduction to AI robotics' de Robin R. Murphy,  reflexionaba sobre lo que los comportamientos reactivos nos hacen cuestionarnos sobre el significado del concepto 'inteligencia'.

En el post de hoy, continuo con la misma fuente y más o menos, el mismo tema, los comportamientos reactivos, pero ahora desde un punto de vista, digamos, un poco más descriptivo y menos especulativo, 

Y lo hago para registrar la interesante clasificación que de los comportamientos animales hace la autora en dicha obra, y algún comentario, que seguramente ampliaré en el futuro, sobre su traslación al caso de robots.

Comportamientos

Y me interesa comenzar aclarando de qué hablamos con el término 'comportamiento', porque en el ámbito de que nos estamos moviendo, etología y robótica, tiene, creo, un significado más restrictivo que el que aplicamos en el lenguaje de la calle.

En concreto, Murphy nos dice que:

A behavior is a mapping of sensory inputs to a pattern of motor actions that then are used to achieve a task.

Creo que esta definición restringe el término comportamiento a aquellos que se disparan por estímulos externos. Una forma de actuar o conducirse que provenga de la propia iniciativa, reflexión o decisión, me parece que queda excluida de esta definición de comportamiento ('behavior').  

Tipos de comportamientos en animales

Es sabido que las realidades de la naturaleza, muy especialmente los seres vivos y, más aún, los seres humanos y su cerebro o sistema nervioso, son fuente de inspiración para la inteligencia artificial y la robótica, así que no es extraño que a la hora de estructurar los comportamientos robóticos, se mire la forma en que estos se producen en la naturaleza.

La autora, en esa línea, nos resumen los tipos de comportamientos que se dan en animales, y nos habla de tres categorías:

• Comportamientos reflejos: Se trata de reacciones estímulo-respuesta directas, como cuando levantamos la pierna al ser golpeada en el punto justo de la rodilla con un martillito, como hacen los médicos precisamente para ver el estado de esos reflejos. Son comportamientos muy rápidos y que se encuentran de alguna manera impresos en los circuitos neuronales de los seres vivos.


• Comportamientos reactivos: Comportamientos que se ejecutan de manera inconsciente pero que vienen precedidos por alguna forma de aprendizaje y consolidación. La autora lo ejemplifica con la denominada 'memoria muscular' de que se habla en deporte y cómo, con base en entrenamiento, la buena técnica, por ejemplo en carrera o en movimientos de golf, se interioriza y llega a ejecutar inconscientemente. No obstante, este tipo de comportamientos puede modificarse por atención consciente


• Comportamientos conscientes En que realmente se presta esa atención consciente. Son ya de naturaleza deliberativa y nos acercan, aunque creo que no llegan a ellos, a los comportamientos que consideramos excluidos de esta clasificación como los procedentes de la propia iniciativa.

Traslación de los comportamientos reactivos a los robots

Probablemente trate en algún artículo futuro algo más sobre la implementación, la traslación digamos, de este tipo de comportamientos a los robots.

Los comportamientos reflejos tienen una traslación relativamente sencilla, y muy conseguida hoy en día, siendo recogidos en la capa reactiva de la arquitectura operativa de los robots e incluso hay roboticistas que sólo incluyen estos comportamientos reflejos en la capa reactiva.

Como digo, está muy conseguida aunque alcanzar un comportamiento global adecuado, a partir de un conjunto de comportamientos individuales, creo que puede tener su cierta ciencia. 

También me resulta muy interesante la capacidad para conseguir unas manifestaciones externas bastante inteligentes sólo a partir de este tipo de comportamientos y aún más algo que tengo pendiente de investigar, y que también es observable en la naturaleza, que es el comportamiento inteligente de un conjunto amplio de individuos (bancos de peces, enjambres de aves o insectos, etc) a partir de comportamientos muy simples de sus miembros, algo que en robótica nos lleva al 'swarm robotics').

Los comportamientos reactivos, que precisan aprendizaje, creo que nos conducen al campo de la inteligencia artificial, al machine learning e incluso a mecanismos de aprendizaje propios de los robots, algunos de los cuales ya hemos comentado en este blog.

Los comportamientos conscientes creo que, desde un punto de vista robótico, no precisan una verdadera consciencia, algo polémico y al menos por el momento fuera de nuestro alcance. Creo, lo seguiré investigando, que es suficiente con una actuación de la capa deliberativa de la que aún hemos hablado poco, sin necesidad de verdadera consciencia,

La autora nos advierte, además, de un conflicto terminológico. Nos hace ver que en el campo de la etología, el término comportamiento reactivo se refiere a una habilidad o comportamiento aprendido, mientras que en robótica se tiende a utilizar ese término 'reactivo' como sinónimo de comportamiento reflejo.

Conclusiones

Una vez más, la observación de la naturaleza y las conclusiones alcanzadas por disciplinas como la biología, la neurociencia o la etología pueden iluminar los caminos de investigación e innovación en materia de inteligencia artificial y robótica.

En el caso de los comportamientos comentados, veo claro un paralelismo, casi una traducción directa, en la parte más refleja, menos deliberativa, mientras que, en los niveles superiores, reactivo y consciente, creo que es más una inspiración y orientación que una guía clara.

Pero demos tiempo a la investigación...