Terminator se prepara para llorar: desarrollan una piel artificial que abre la puerta a que los robots puedan sentir dolor en el futuro

En toda película, serie o libro de ciencia ficción que se precie las máquinas tienen una ventaja decisiva sobre los seres humanos: no sienten dolor. Al menos, no como el que pueden sentir los humanos. 

Aunque en sagas como Terminator la cuestión ha merecido cierto debate en los foros de internet (el T-800 dice a John Connor que al recibir daño le llegan una serie de datos que pueden interpretarse como dolor), lo más que se percibe por parte de las máquinas en este tipo de producciones es cierto instinto de conservación.

Este hace, por ejemplo, que el Terminator se aparte si Sarah Connor le apunta con un arma o que el agente Smith trate de esquivar la andanada de golpes con que Neo lo castiga en Matrix. 

Pero miedo, lo que se dice miedo real de las consecuencias de recibir en el cuerpo el impacto de un proyectil o una patada, no parece que exista en ningún caso. 

Como consecuencia, mientras los humanos se las ven y se las desean para afrontar no solo el temor que infunden sus robotizados enemigos, sino el que nace de la posibilidad de recibir daño y poder morir, las máquinas se pueden concentrar en un único objetivo: acabar con la humanidad.

Los últimos avances tecnológicos están a punto de conseguir, sin embargo, que los robots pierdan esta ventaja.

En un video distribuido este miércoles por un equipo de ingenieros de la Universidad de Glasgow, en Escocia, se puede ver a una máquina sentir dolor. O, al menos, aprender de algo interpretable como dolor.

Revestida con una piel electrónica conectada a pequeños transmisores que hacen las veces de nervios humanos, en la grabación se puede ver cómo una mano robótica primero recibe en la palma la presión de un instrumento metálico punzante. 

Acto seguido, cuando el investigador, después de haber apartado el instrumento, quiere repetir la acción, la mano robótica se aparta.

Es posible que haya quien piense que el gesto no es gran cosa o que el hallazgo no es para tanto, pero los investigadores involucrados en el proyecto hablan ya de la posibilidad de desarrollar una nueva generación de robots inteligentes con una sensibilidad dérmica parecida a los humanos.

Robots, en definitiva, tan humanos como los propios humanos, al menos en lo que se refiere al dolor y a los aprendizajes que este conlleva: Terminator y el agente Smith aterrados ante un arma o temerosos de recibir otro golpe.

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Por ahora, los avances a este respecto se han publicado este miércoles en la revista Science Robotics en un artículo titulado Printed Synaptic Transistors based Electronic Skin for Robots to Feel and Learn(Piel electrónica basada en transistores sinápticos impresos para que los robots sientan y aprendan).

Este es resultado de una investigación que ha sido financiada por el Consejo de Investigación en Ingeniería y Ciencias Físicas, una institución británica que proporciona fondos para avanzar en ramas como la ingeniería o las ciencias físicas (EPSRC, por sus siglas en inglés).

El artículo, al que ha tenido acceso Business Insider España, describe cómo un equipo de ingenieros de la Universidad de Glasgow ha conseguido desarrollar una piel artificial con un nuevo tipo de sistema de procesamiento basado en "transistores sinápticos".

Estos imitan las vías neuronales que usa el cerebro para aprender, lo que explica que la mano robótica que lleva encima esta piel electrónica no quiera recibir un segundo pinchazo una vez ha aprendido del primero.

El gesto es el resultado de décadas de investigación en pieles artificiales sensibles al tacto. 

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Hasta ahora, uno de los métodos más utilizados para desarrollar este tipo de tecnología consistía en distribuir una serie de sensores de contacto por la superficie de la piel electrónica para que esta pudiera detectar cuándo contactaba con un objeto.

Los datos de los sensores se enviaban a un ordenador donde eran procesados e interpretados. Pero este tipo de sistemas suelen tener un problema: una gran cantidad de sensores produce una gran cantidad de información, lo que dificulta que esta pueda ser procesada a la velocidad adecuada.

¿Imaginan a un robot reaccionando un par de minutos tarde al dolor que produce, por ejemplo, que una bala atravesando la piel? Pues esto es lo que ocurría hasta ahora.

La nueva forma de piel electrónica del equipo de Glasgow, sin embargo, se inspira en la forma en que el sistema nervioso periférico humano interpreta las señales de la piel para eliminar esta latencia y este innecesario consumo de energía.

Básicamente, se han inspirado en el propio cuerpo humano, una máquina de una sofisticación difícilmente alcanzable, para terminar resolviendo de manera artificial lo que la naturaleza resolvió de manera natural hace cientos de milenios.

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La solución ha estado ahí siempre: en cuanto la piel humana recibe una entrada, explican los expertos, el sistema nervioso periférico comienza a procesarla en el punto de contacto, reduciéndola a solo la información vital antes de enviarla al cerebro. 

Esa reducción de los datos sensoriales permite un uso eficiente de los canales de comunicación necesarios para enviar los datos al cerebro, que puede responder casi de inmediato al estímulo. 

Básicamente, este mecanismo es lo que explica que de pequeños seamos capaces de apartar de inmediato la mano de un fuego, por ejemplo, una vez aprendemos a la velocidad de la luz que este nos quema la piel y que quemarse la piel duele bastante.

Y ahí tenían los investigadores su solución.

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Interiorizado que la clave no estaba en mandar los datos a un gran ordenador central, sino en analizar los datos casi en el lugar en el que se recogen, para su piel electrónica los investigadores imprimieron una retícula de 168 transistores sinápticos hechos con nanocables de óxido de zinc directamente sobre la superficie de un plástico flexible. 

A continuación, conectaron el transistor sináptico con el sensor cutáneo presente en la palma de una mano robótica totalmente articulada y con forma humana.

Así, cuando se toca el sensor, este registra un cambio en su resistencia eléctrica: un pequeño cambio corresponde a un toque ligero, y un toque más fuerte crea un cambio mayor en la resistencia.

A partir de ahí, el equipo utiliza la salida variable de ese pico de voltaje para enseñar a la piel las respuestas adecuadas al dolor simulado, es decir, cuándo debe apartarse y cuándo no. 

Para ello, estableció un umbral de tensión de entrada para provocar una reacción (lo que los humanos percibimos como cierto umbral del dolor). Gracias a esto, el equipo ha podido conseguir que la mano robótica retroceda ante una fuerte presión de un objeto punzante.

El desarrollo de la piel electrónica es el último avance en materia de superficies impresas flexibles y estirables del Grupo de Tecnologías de Sensores y Electrónica Plegable (BEST) de la Universidad de Glasgow, dirigido por el profesor Ravinder Dahiya.

"Todos aprendemos desde muy pronto a responder adecuadamente a estímulos inesperados, como el dolor, para evitar que nos volvamos a hacer daño", ha explicado Dahiya en un comunicado distribuido por la Universidad de Glasgow. 

"Por supuesto, el desarrollo de esta nueva forma de piel electrónica no implica realmente infligir dolor tal y como lo conocemos; es simplemente una forma abreviada de explicar el proceso de aprendizaje a partir de estímulos externos".

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De lo que se trataba, ha ahondado el experto, era de crear una piel electrónica capaz de aprender de sin necesidad de mandar mensajes de ida y vuelta a un ordenador central en un cambio de enfoque que ha permitido reducir notablemente el tiempo de respuesta al estímulo.

"Creemos que esto es un verdadero paso adelante en nuestro trabajo para crear una piel electrónica impresa neuromórfica a gran escala capaz de responder adecuadamente a los estímulos", ha concluido el experto.

Fengyuan Liu, miembro del grupo BEST y coautor del artículo, se ha mostrado por su parte esperanzado ante las posibilidades de esta tecnología.

"En el futuro, esta investigación podría ser la base de una piel electrónica más avanzada que permita a los robots explorar e interactuar con el mundo de nuevas maneras o construir prótesis capaces de alcanzar niveles de sensibilidad táctil casi humanos".