Estudiantes de IME e ITSE desarrollan inteligencia artificial con beneficio social

Debido a la practicidad que proporciona la tecnología para realizar un sinnúmero de actividades, en las últimas décadas la humanidad ha disfrutado de una serie de desarrollos que han beneficiado a distintas áreas. Ejemplo de ello es la Inteligencia Artificial (IA), máquinas que emulan la forma en la que los humanos piensan y aprenden.

Según datos publicados por  El Universal muestran que este año la IA se integrará más a la vida diaria, pues de acuerdo con la firma de investigación de mercados Euromonitor, el hombre está aceptando que algunas tareas sean realizadas por robots y entes artificiales. Ejemplo de ello, los parlantes inalámbricos inteligentes, los cuales han tenido un crecimiento del 30%. Además, en su encuesta el 12% de los participantes aceptó poseer dispositivos varios de asistencia virtual.

Desde este plan de acción y objetivados en dar soluciones a las principales problemáticas sociales, alumnos de las carreras de  Ingeniería Mecánica Eléctrica (IME) e Ingeniería en Telecomunicaciones, Sistemas y Electrónica (ITSE) son asesorados por el Dr. David Tinoco Varela con la intención de crear medios de interacción entre personas y máquinas (interfaces inteligentes).

Soluciones sociales

Enfocado en trabajar diferentes problemáticas, Omar Ts’zul Pinedo Arriaga (de IME) desarrolló dos sistemas, utilizando la interpretación y aplicación de los colores, ya que se ha demostrado que estos influyen en las decisiones que toma una persona, en su estado de ánimo e incluso en distintos procesos de aprendizaje.

Uno de los proyectos fue creado mediante la unión “Prolog-Arduino”. En éste se recaba información de los colores del entorno físico para después mostrarlos a través de un display que proporciona los nombres de cada tono.  Este producto servirá a las personas con anomalías en la interpretación visual de los colores o niños que tengan dificultad la asociación de las tonalidades.

Partiendo de la misma idea, el universitario también diseñó “Sinestesia-sintética”, una investigación que busca interpretar música a partir de una base de tonalidades. El objetivo es ayudar a las personas con poca o nula audición a interpretar una melodía utilizando el sentido de la vista.

Por otro lado, Roberto Hernández Sánchez y Miguel Ángel Borgolla Melchor (estudiantes de ITSE) desarrollaron una  aplicación de mapeo de incidencia criminal, basada en las estadísticas del Estado de México. Su función consiste en alertar al usuario sobre las zonas riesgosas de la periferia.

Su interfaz será parecida a la de Google Traffic, con la diferencia de que ésta ayudará a que los consumidores identifiquen y eviten los lugares con alto índice delictivo, esto se  traduce en un método para salvaguardar la seguridad de la población.

Desde otra perspectiva, Amairani Cabrera Vázquez, de la carrera de IME, está trabajando en una “Prótesis de una mano con movimientos suaves”. La finalidad es crear robots con libertad de movimiento, capaces de simular la naturalidad de los desplazamientos humanos, puesto que los existentes en el mercado efectúan movimientos bruscos, lo que los vuelve poco ideales.

Respecto a estos trabajos, su asesor comentó que lo importante es que los estudiantes apliquen lo aprendido durante la carrera a partir de una idea propia, desarrollando conceptos que al inicio parecían imposibles. “Qué mejor que plasmarlos en soluciones a problemas que aquejan a la sociedad”, enfatizó.

Una prótesis robótica para perros

Uno de los proyectos que más avances ha tenido dentro del Programa de Servicio Social “Diseño en Sistemas Robotizados” liderado por el Dr. Tinoco es la creación de una “Prótesis robótica para perros”. En entrevista, Eduardo de Jesús García Velázquez, egresado de IME y responsable de la elaboración del artefacto, comentó que la idea surgió a partir de observar la dificultad que tienen algunos canes para caminar cuando carecen de alguna de sus extremidades.

García explicó que a pesar de que en la actualidad existen prótesis mecánicas fabricadas de todo tipo de materiales e incluso sillas de ruedas que posibilitan el desplazamiento de las mascotas carecen de un movimiento natural, lo cual ocasiona una degeneración de la estructura ósea y por ende una disminución de la calidad de vida.

De modo que este proyecto consistió en acondicionar un dispositivo mecánico a través de un sistema embebido (sistemas que operan de manera independiente, al contar con los recursos necesarios para su funcionamiento) que ofrezca un movimiento natural de todo el cuerpo. Éste contará con un pequeño motor que reproduzca el movimiento angular del andar del perro al caminar y usará baterías recargables como fuente de energía.

Es importante señalar que para el diseño de estos proyectos, los alumnos realizaron investigación en las áreas correspondientes a la problemática planteada. En este caso fue necesario informarse sobre la distribución anatómica de las enfermedades perrunas y sus movimientos: sentarse, brincar y algunos tipos de nado y  marcha, trote, cabalgata, galope, para poder realizar bocetos y simulación de cada uno.

La prótesis y su simulación

Hasta el momento, la prótesis robótica sólo se ha probado en una simulación realizada en el programa CAD-CAM (Computer Aided Design –Computer Aided Manufacturing), en el que se ha valorado si la lectura de los movimientos es adecuada y para calcular fuerza, tensiones, torsiones y frecuencias naturales del motor integrado.

Para obtener todos los movimientos del animal se utilizó un acelerómetro, sensor que mide las vibraciones y movimientos de su andar. A partir de ello, se procedió a reproducir cada uno de ellos en el software señalado.

Otro de los programas en los que se han realizado las simulaciones es el Solidworks, gracias al cual se pueden realizar diseños y pruebas mecánicas de movimiento. Por otra parte en Matlab se manejó el control, con un mapeo de todos los ángulos del animal en movimiento con un rango de millones de milésimas a fin de obtener el movimiento más natural posible.

Cabe señalar que la prótesis aún no ha sido diseñada de forma física debido a que se requiere una impresión en 3D (además de ser costosa se requieren pruebas que garanticen su eficacia). Sin embargo, hasta ahora los resultados han sido favorables para el perro.

Los beneficios de la prótesis

Una de las ventajas que ofrece la colocación de la prótesis es que no se requiere de una intervención quirúrgica para insertar los sensores que dirigirán el movimiento. “La idea es colocar un brazalete en el cuerpo del animal, que interactué mediante una interfaz con las extremidades que si tienen movimiento”, señaló el universitario.

En este sentido, García mencionó que este desarrollo ofrecerá un diseño exclusivo para cada caso clínico. Por lo que resaltó que no podría ser elaborada de forma genérica.

Finalmente, los estudiantes subrayaron que debido a que la inteligencia artificial puede tener una gran cantidad de aplicaciones, para ellos es primordial enfocarla para impactar de forma positiva en materia de salud, seguridad, educación y otras problemáticas de vital importancia para el mundo actual.

Liliana Alvarado Sánchez