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miércoles, 25 de diciembre de 2024

En experimento, hormigas superaron a los humanos

La inteligencia colectiva de las hormigas superó a los humanos en el experimento, moviendo un objeto a través de un laberinto. Foto Weizmann Institute


Son laboriosas, criaturas sociales que trabajan en armonía y tal como los humanos también cooperan entre sí parta transportar una carga. Entonces el profesor Ofer Feinerman, del Weizmann Institue of Science, quería ver quién era mejor para llevar una carga larga a través de un laberinto. Y en parte la respuesta fue toda una sorpresa.

Los investigadores crearon una versión en la vida real del rompecabezas de los que mueven el piano, un problema computacional clásico de los campos de planificación del movimiento y la robótica que trata de posibles formas de mover un objeto de forma inusual (por ejemplo un piano) del punto A al punto B en un entorno complejo.

No hubo piano, sí un objeto con forma de T que tenían que maniobrar a través de un espacio rectangular dividido en tres cámaras conectadas por dos pasadizos estrechos.

Los investigadores crearon dos conjuntos de laberintos que diferían únicamente en el tamaño, para que coincidieran con las dimensiones de las hormigas y los humanos, así como grupos de diferentes tamaños. Obvio, reclutar voluntarios fue más fácil entre los humanos, que accedieron al pedírseles y porque posiblemente les gustó la idea de la competencia. Las hormigas por su parte no son competitivas. Se unieron porque se les hizo creer erróneamente que la carga pesada era un pedazo de comestible jugoso que estaban transportando a su nido.

Las hormigas elegidas para competir contra el Homo sapiens fueron las Paratrechina longicornis, llamadas así por sus largas antenas, aunque a veces se les conoce como hormigas locas por su tendencia a correr de un lado a otro. Son hormigas negras de unos 3 milímetros, comunes en todo el mundo.

Las hormigas afrontaron el desafío del laberinto en tres combinaciones: una sola hormiga, un pequeño grupo de siete y un grupo grande de unas 80. Los humanos se encargaron de la tarea en tres combinaciones paralelas: una sola persona, un grupo de seis a nueve individuos y uno grande de 26.

Para que la comparación fuera lo más significativa posible, en algunos casos se pidió a los grupos de personas que evitaran comunicarse mediante el habla o gestos, e incluso que llevaran mascarillas quirúrgicas y gafas de sol para ocultar sus bocas y ojos.. Además se les pidió sujetar las cargas solo con las asas, que simulaban la forma como las sujetan las hormigas. Las asas contenían medidores que medían la fuerza de tracción aplicada por cada persona durante el intento.

Cada experimento se repitió numerosas veces. En el individual, la ventaja fue clara para los humanos. Pero en el caso grupal, el resultado fue diferente, en especial para los grupos grandes. No solo los grupos de hormigas lo hicieron mejor que las individuales, sino que en algunos casos lo hicieron mejor que las personas. Los grupos de hormigas actuaban juntas en una manera calculada y estratégica, exhibiendo una memoria colectiva que les ayudó a persistir en una dirección particular de movimiento para evitar errores repetidos.

Los humanos, al contrario, fallaron en mejorar su desempeño significativamente cuando actuaban en grupos. Cuando la comunicación entre miembros del grupo era restringida para semejar la de las hormigas, su desempeño incluso estuvo por debajo de la prueba individual. Tendieron a optar por soluciones 'codiciosas' que parecían atractivas a corto plazo pero no eran beneficiosas a largo plazo y, según los investigadores, optaron por el mínimo común denominador.

Feinerman dijo que "Una colonia de hormigas es en realidad una familia. Todas las hormigas del hormiguero son hermanas y tienen intereses comunes. Es una sociedad muy unida en la que la cooperación supera con creces a la competencia. Por eso a veces se dice que una colonia de hormigas es un superorganismo, una especie de cuerpo vivo compuesto de múltiples 'células' que cooperan entre sí.

Agregó que "Nuestros hallazgos validan esa visión. Hemos demostrado que las hormigas actuando como grupo son más inteligentes, que para ellas el todo es mayor que la suma de sus partes. En cambio, la formación de grupos no amplió las capacidades cognitivas de los humanos. La famosa 'sabiduría de la multitud' que se ha vuelto tan popular en la era de las redes sociales no se puso de manifiesto en nuestros experimentos".

El estudio fue publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).



jueves, 22 de julio de 2021

10 tecnologías que cambian el mundo

La 5G permitirá el desarrollo de tecnologías de mucha utilidad. Foto pxfuel


Sin que nos demos cuenta, el mundo cambia con celeridad poco vista antes gracias a los avances tecnológicos que nos afectan de una manera u otra a todos.

Hay unas en uso, ya más aceptadas pero todavía con inmensas posibilidades por descubrir; otras son más nuevas y apenas son digeridas por la mayoría de personas.

Este es un resumen de 10 tecnologías que cambiarán (o cambiaron) nuestro mundo.

1. Inteligencia Artificial

El gran foco de la inteligencia artificial es la IA general, una máquina que tiene conciencia de sí y desarrolla inteligencia como cualquier persona.. Sería el equivalente intelectual a nosotros. Un campo que se está extendiendo.

Chatbots, logística, carros que se manejan, asistentes virtuales, textos y libros personalizados e incluso creatividad artificial.

2. 5G e internet de las cosas

Las redes 5G son 100 veces más rápidas que las 4G, permitiendo la conexión de múltiples dispositivos, proveyendo señales más confiables.

Esta tecnología inalámbrica será la columna de la internet de las cosas, que expandirá el poder de internet más allá de computadores hasta un amplio rango de objetos, procesos y ambientes. 

La internet de las cosas es la clave para escenas futuristas como ciudades inteligentes, agricultura robótica y sistemas de autopistas para autoconducción.

Un campo en pleno desarrollo ya.

3 Computación sin servidores

No es que no vayan a existir los servidores, sino quela tecnología distribuye los recursos con mayor efectividad. Con esta tecnología las empresas no tendrán que preocuparse  por infraestructura ni reservar anchos de banda.

4. Biométrica

Permite a un sistema reconocer usuarios por sus marcadores biológicos como su voz, rostro y huellas. Aunque ya existe, permitirá remplazar tantas claves en dispositivos. La idea es brindar gran seguridad y en su perfeccionamiento trabaja.

5. Realidad virtual-aumentada

Tan anunciada, puede estar en camino a afianzarse al reducirse los costos del hardware y aumentarla capacidad de procesamiento, además de grandes jugadores en la escena como Google y Facebook.

Y el trabajo remoto, precisamente, es un área en desarrollo: los espacios virtuales compartidos, por ejemplo, que facilitarán encuentros y trabajo en equipo.

6. Blockchain

Esta tecnología es descentralizada, la información existe almacenada no en un punto sino en nodos por todo el sistema.

Hoy concentra la atención de empresas que deben almacenar datos y registros y sus usos son enormes.

7. Robótica

Los robots no llegan para remplazar equipos de trabajo pero su introducción en ambientes laborales los enriquecerá para beneficio de todos sin amenazar a lso empleados.

8. Procesamiento de lenguaje natural

Es un subcampo de la inteligencia artificial que apunta a desarrollar sistemas que pueden analizar y comunicarse a través de lenguaje humano. Apenas está en desarrollo, con dificultades por superar.

9. Computación cuántica

Es la explotación de propiedades colectivas de estados cuánticos, para realizar una computación. Es decir, soluciona problemas con mayor rapidez y precisión, mucho más que los actuales computadores.

Permitirá manejar mejor los macrodatos (big data), aunque falta más en su desarrollo.


Fuente: Big Think


sábado, 18 de enero de 2020

Impresionante, crean nueva forma de vida: robots biológicos


A la izquierda, el diseño en comptuador, a la derecha un xenobot, nueva forma de vida. Foto Sam Kriegman

Es una rana, pero no es una rana. Es un robot, pero tampoco lo es. Se mueve, transporta cargas y está vivo. Sí, no se trata de pedazos de metal y alambres.
¿Qué cosa tan extraña es? Científcos de University of Vermont (UVM) y Tufts University en Massachusetts dijeron que habían ensamblado células vivas en una nueva forma de vida. Son unos robots vivos, xenobots los llamaron debido a la especie de rana de las cuales tomaron las células. Son como unos pequeños globos de tamaño submilimétrico que contienen entre 500 y 1000 células.
Además se reparan a sí mismos cuando se cortan, se mueven en un disco Petri, se auto organizan y llevan pequeñas cargas.
Algún día, tal vez, servirán para transportar medicinas a un sitio específico del cuerpo, retirar placa de las arterias, buscar contaminación radiactiva o… recoger el plástico que contamina los océanos.
Claro, por ser una nueva forma de vida, puede tener implicaciones éticas, pero por ahora es una prueba más de lo que se trabaja en laboratorios para modificar los organismos vivos.
Joshua Bongard, científico de cómputo y experto en robótica de Vermont, quien codirigió este avance, explicó que “son máquinas novedosas. No son un robot tradicional ni una especie animal conocida. Es una nueva clase de artefacto: un organismo vivo programable”.
Y agregó: “usted mira las células que construimos nuestros xenobots y genómicamente son ranas. Es 100 % ADN de rana, pero no son ranas. Entonces usted se pregunta, bien, ¿qué más son capaces de construir estas células?”
Los resultados del sorprendente logro fueron publicados en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
En el artículo, los científicos escribieron:
“La mayoría de las tecnologías están hechas de acero, concreto, químicos y plásticos que se degradan con el tiempo y pueden producir efectos laterales ecológicos y en la salud. Sería entonces útil desarrollar tecnologías empleando materiales que se autorrenuevan y que son biocompatibles, de los cuales los candidatos ideales son sistemas vivos en sí. Acá presentamos un método que diseña máquinas completamente biológicas desde cero: las computadores diseñan automáticamente nuevas máquinas en simulaciones y los mejores diseños son construidos combinando distintos tejidos biológicos. Esto sugiere que otros pueden emplear este método  para diseñar una variedad de máquinas vivas para suministrar con seguridad medicinas en el cuerpo humano, ayudar con remedios ambientales o ampliar nuestro entendimiento de las diversas formas y funciones que la vida puede adoptar”.
Estos organismos reconfigurables son capaces de moverse en forma coherente y explorar ambientes húmedos durante días o semanas, accionados por energía embriónica almacenada. Si se voltean no funcionan, como cuando los escarabajos caen sobre su espalda.
Las células de los xenobots fueron cultivadas a partir de embriones de ranas africanas de la especie Xenopus laevis.
En las últimas pruebas, grupos de xenobots se movieron en círculo, empujaron material a un punto central, espontánea y colectivamente. Algunos fueron desarrollados con un agujero en el centro, que podría ser usado para transportar uh objeto.
Estamos frente a otra forma de vida: los robots biológicos: ni robots ni una especie nueva de animal. ¿Qué vendrá después?