Página personal de Paco Arjonilla (Dr. Ing.)
Cuando escuchamos la palabra robot, lo primero que recordamos es un ente humanoide, mecatrónico y posiblemente tonto (o muy inteligente si es un robot de ciencia ficción). Pero un robot es mucho más. Un robot puede tomar cualquier forma y tamaño para ajustarse a las necesidades del entorno para el que se diseña, pero las habilidades cognitivas de un robot dejan mucho que desear. Mi interés ingenieril se centra en explotar y mejorar lo que ya sabemos de robótica para servir como base en la construcción de sistemas más inteligentes. Este esfuerzo se asienta sobre cuatro grandes áreas: Sistemas empotrados, comunicación, sistemas multiagente e ingeniería de control.
En la era de los ordenadores, cada vez hay más sistemas electrónicos con procesadores que no dejan de mejorar en capacidad y potencia de cálculo. A la vez, queremos más simplicidad. menos consumo energético, más fiabilidad. Es por ello que los sistemas empotrados cobran cada vez más importancia.
Los sistemas empotrados son procesadores muy pequeños con unas demandas rígidas de fiabilidad y tiempo de ejecución determinista, que se usan para controlar el comportamiento de dispositivos. Se usan cuando las necesidades de computación son relativamente bajas, los dispositivos son pequeños y la disponibilidad de energía es baja. Estos sistemas tienen unos requisitos de calidad del software que los hace muy interesantes desde un punto de vista técnico.
Desde la radio y la televisión hasta Internet, las comunicaciones han moldeado la forma en la que nos relacionamos con los demás. Con la llegada de la domótica inteligente y los robots, aparece una nueva necesidad de comunicación entre máquinas que sea segura, flexible y rápida, capaz de interconectar bases de datos de orígenes dispares. Para ello, es necesario automatizar las conexiones desarrollando ontologías y estándares de procesado automático de ontologías, para que bases de datos creadas independientemente puedan conectarse y ofrecer un servicio más adaptado a cada persona. Las comunicaciones entre robots y otras máquinas ayudarán al paso a la siguiente transformación de las fábricas, donde el cliente hace un pedido personalizado y las máquinas se encargan del diseño, compra de materias primas y manufactura, adaptándose a las necesidades concretas cada persona.
Un sistema inteligente funciona como una unidad indivisible. Pero cuando nos adentramos en el funcionamiento de ese sistema inteligente, veremos que lo que lo hace funcionar es una amalgama de mecanismos de manejo de la información que se comunican entre sí de manera aparentemente caótica.
Los sistemas multiagentes permiten estudiar los comportamientos emergentes en sistemas caóticos descentralizados. En otras palabras, se puede aprender como aparecen comportamientos complejos e intencionales a partir de la interacción de mecanismos sencillos. Entre sus propiedades interesantes es que no hay punto un único de fallo, lo que les hace sistemas muy resilientes ante fallos.
Los procesos industriales usan controladores para mantener las variables de los procesos de producción bajo valores aceptables. Aviones, plantas nucleares, centros de alimentación, e incluso una simple calefacción son ejemplos de sistemas que funcionan con controladores. Cuanto más complejos son los procesos, más difícil se hace diseñar los controladores y hace falta mayor sofisticación en los controladores.
Cuanto más inteligente es un controlador, mejor podrá adaptarse a eventos no contemplados durante el desarrollo del sistema controlado, por lo que la investigación en control inteligente se centra en que las máquinas sean cada vez más autónomas y que puedan aprender por sí mismas a modelar un problema desconocido y encontrar una solución aceptable.