Al igual que los humanos, este robot puede escuchar música y tocarla después de solo dos minutos de práctica autónoma.
La exitosa experimentación apunta hacia un nuevo modelo para la robótica de rehabilitación, basado en el aprendizaje experiencial.
Una mano robótica.
Unsplash/Possessed Photography
En un laboratorio de neuro-robótica en la Universidad del Sur de California, una pequeña mano mecánica escuchó una melodía por primera vez y la reprodujo en un solo intento, sin ninguna partitura, puntuaciones pre-cargadas o semanas de entrenamiento y práctica supervisada (vía USC Viterbi).
El sistema se llama la Mano Músico. Tiene cuatro dedos, cada uno movido por un tendón conectado a un pequeño motor eléctrico, imitando cómo los músculos realmente tiran de los tendones en una mano humana. Fue construida por el candidato a doctorado Hesam Azadjou bajo la dirección del profesor Francisco Valero-Cuevas.
WIRobotics
¿Cómo aprendió realmente el robot?
A través de una técnica llamada “balbuceo motor”, el proceso exploratorio de prueba y error por el cual los humanos aprenden a controlar sus extremidades. Sin conocer el concepto de manos, teclados y música, el robot descubrió cómo sus movimientos podían producir sonidos al presionar las teclas de un piano.
Durante los primeros dos minutos, la mano robótica presionó teclas al azar, analizando la relación entre los movimientos de los dedos y los sonidos producidos por el piano. A partir de esa breve experiencia, mapeó la conexión entre los comandos motores (los movimientos de los dedos) y los resultados (los sonidos).
Cuando la Mano Músico escuchó la melodía de alrededor de 30 notas por primera vez, diseñada por el compositor y teórico musical de Los Ángeles Richard Tuttobene y llamada “Robo Algo”, convirtió el audio en un espectrograma, utilizó redes neuronales para identificar las notas y luego generó los comandos necesarios para reproducir la secuencia, en el primer intento.
Hypershell
¿Qué hace que esto sea más que un truco musical?
Los investigadores también realizaron una audición a ciegas, en la que dos jueces evaluaron la Mano Músico junto a cuatro pianistas entrenados sin saber cuál era el robot, y hubo momentos en que no pudieron distinguir entre los humanos y el robot.
Por el contrario, los adultos no entrenados ni siquiera pudieron reproducir las primeras docenas de notas. Azadjou señala que el cerebro humano resuelve problemas motores complejos utilizando menos de 100 vatios de potencia, que es aproximadamente equivalente a un cargador de laptop, pero la IA convencional podría necesitar megavatios de potencia para la misma tarea.
Este tipo de aprendizaje eficiente, ágil y basado en la experiencia podría aplicarse realmente a dispositivos robóticos que las personas pueden usar en su vida diaria, como exoesqueletos para pacientes con Parkinson y robots de rehabilitación personalizados. La investigación fue apoyada por la NSF y DARPA.
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