Ken Goldberg: 4 lecciones de los robots sobre ser humanos

Cuanto más se arraigan los robots en nuestras vidas diarias, más forzados estamos a examinarnos como personas. En TEDxBerkeley, Ken Goldberg comparte 4 lecciones bien humanas que ha aprendido trabajando con robots. (Filmado en TEDxBerkeley)

Sé que esto sonará extraño,

pero pienso que los robots
nos pueden inspirar

a ser mejores humanos.

Miren, yo crecí en Bethlehem,
Pennsylvania,

el hogar de Bethlehem Steel.

Mi padre fue un ingeniero,

y cuando yo crecía,
él me enseñaba

cómo funcionaban las cosas.

Juntos construíamos proyectos,

como cohetes de modelismo y
coches para pista de carrera.

Aquí está el "go-kart"
construido por nosotros.

Ese soy yo detrás del volante,

con mi hermana y mi mejor
amigo en aquel tiempo,

y un día,

él vino a casa, cuando yo tenía
cerca de 10 años,

y en la mesa del comedor, él anunció

que para nuestro siguiente proyecto,
construiríamos un robot.

Un robot.

Entonces, estaba muy
entusiasmado por esto,

porque en la escuela,

había un abusivo llamado Kevin,

que me molestaba

porque yo era el único
niño judío de la clase.

Por tanto, no veía la hora
de empezar a trabajar en esto

para mostrarle a Kevin mi robot. (Risas)

(Ruidos de robot)

Pero esa no era la clase de
robot que mi papá tenía en mente.

Vean, él era propietario de una
compañía para cromado.

y ellos tenían que mover

partes pesadas de acero
entre tinas de químicos,

y por tanto necesitaba
un robot industrial como este

para acarrear la carga pesada.

Pero mi papá tampoco consiguió
la clase de robot que quería.

Junto a él trabajamos
en éste por varios años,

pero fue en los años 70,

y la tecnología disponible
a los aficionados

no existía aún.

Así que mi papá continuó haciendo
este tipo de trabajo a mano,

y algunos años después,

él fue diagnosticado con cáncer.

Verán, lo que el robot que tratábamos de construir

le decía no tenía que ver con
acarrear la carga pesada.

Era una advertencia sobre la exposición
de mi papá a los químicos tóxicos.

Él no reconoció esto en ese tiempo,

y contrajo leucemia,

y murió a los 45 años de edad.

Yo estaba devastado por esto,

y nunca olvido el robot que
tratamos de construir.

Cuando ingresé a la universidad,
decidí estudiar ingeniería, como él.

Fui a Carnegie Mellon
y obtuve mi doctorado en robótica.

He estado estudiando
robots desde entonces.

Así, lo que quisiera contarles

son cuatro proyectos con robots

y cómo ellos me han inspirado
a ser un mejor ser humano.

Para 1993, yo era un joven profesor en
la Universidad del Sur de California,

y precisamente construía mi propio
laboratorio de robótica,

y este fue el año en que llegó
la Red Informática Mundial (WWW).

Recuerdo a mis estudiantes que

me contaron de esta red,

y estábamos...
estábamos tan sorprendidos.

Comenzamos jugando con esto
y aquella tarde,

nos dimos cuenta cómo podríamos
usar esta interfaz nueva y universal

para permitir a cualquiera en el mundo

operar el robot en nuestro laboratorio.

Así, en vez de tenerlo para pelear
o hacer trabajo industrial,

decidimos hacer un plantador,

pusimos el robot en el centro,

y lo llamamos el Tele-jardín.

Y tuvimos que poner una cámara
en el sujetador de la mano

del robot y escribimos algunas secuencias
de comandos especiales

y software para que cualquiera
en el mundo pudiese entrar

y haciendo clic en la pantalla

pudiese activar el robot

y visitar el jardín.

Además, también permitimos
configurar otro software

que les permitía participar
y ayudarnos a regar el jardín

remotamente y si Uds. regaban
el jardín algunas veces,

les dábamos sus propias
semillas para plantar.

Ahora, esto fue un proyecto,
un proyecto de ingeniería,

y publicamos algunos artículos sobre el diseño,

el diseño del sistema,
pero también lo pensamos

como instalación de arte.

Fue invitado, después del primer año,

por el Museo Ars Electrónica en Austria

para tenerlo instalado en
su vestíbulo,

y estoy feliz de decir que
permaneció ahí en línea

24 horas al día, durante casi 9 años.

Este robot fue operado por más gente

que cualquier otro robot en la historia.

Y así, un día,

recibí una llamada inesperada

de un estudiante,

quien hizo una muy simple pero profunda pregunta.

Él dijo, "¿Es el robot real?"

Bueno, todos los demás hubieran supuesto que sí,

y sabíamos que lo era porque estábamos
trabajando con él.

Pero supe qué quiso decir,

porque sería posible tomar
un montón de fotos

de flores en el jardín y entonces,
básicamente, ordenarlas

en un sistema informático
tal que pareciera

que había un robot real
cuando no lo había.

Y cuanto más pensaba en esto
no se me ocurría

en una buena respuesta para que
él pudiese distinguir la diferencia.

Fue justo cuando me ofrecieron una posición

aquí en Berkeley;

cuando llegué,
busqué a Hubert Dreyfus,

profesor de filosofía
de renombre mundial,

y hablé con él de esto, y me dijo:

"Este es uno de los problemas
más antiguos y más fundamentales

de la filosofía. Nos remonta a los escépticos,

y de ahí a Descartes.

Es un problema epistemológico,

el estudio de como sabemos
cuando algo es verdad.

Así, comenzamos a trabajar juntos

y acuñamos un nuevo término:
'telepistemología',

el estudio del conocimiento a la distancia.

Invitamos a artistas, ingenieros

y filósofos destacados
para escribir ensayos sobre esto

y los resultados, los resultados
están compilados en este libro

de la MIT Press.

Entonces, gracias a este estudiante
que cuestionó

aquello que los demás
supusieron que era verdad,

este proyecto me enseñó una lección
importante sobre la vida,

y es que siempre hay que
cuestionar las suposiciones.

Ahora, les contaré del segundo proyecto

surgido del Tele-jardín.

Conforme operaba, con mis alumnos
estuvimos muy interesados

en la interacción de la gente entre sí

y en lo que estaban haciendo con el jardín.

Así comenzamos a pensar:
¿Y si el robot pudiera dejar

el jardín e ir a algún otro

ambiente interesante?

Como, por ejemplo, ¿Y si
pudiera ir a una cena

a la Casa Blanca? (Risas)

Por esta razón nos estábamos interesando
más en el diseño de sistemas

y en la interfaz del usuario
que en el hardware,

decidimos en vez de tener

un robot para remplazar al
humano para ir a la cena,

tendríamos un humano
para remplazar al robot.

Lo llamamos el Tele-actor.

Conseguimos un humano,

alguien que fuera muy
cordial y sociable,

equipada con un casco

con varios equipos, cámaras y micrófonos,

y luego una mochila con una
conexión a Internet inalámbrica,

y la idea fue que ella podía ir
a un ambiente remoto

interesante y entonces,
a través de la Internet,

la gente podía vivir
lo experimentado por ella

y ver lo visto por ella,

pero entonces, incluso más importante,
podían participar,

interactuando el uno con el otro;

llegando a ideas sobre lo siguiente
que ella debía hacer;

a dónde debería ir;

y transmitírselo al Tele-actor.

Tuvimos la oportunidad de llevar el Tele-actor

a la premiación de los "Webby Awards"
en San Francisco.

Ese año el anfitrión fue Sam Donaldson.

Justamente antes de levantarse la cortina,
tuve alrededor de 30 segundos

para explicarle al Sr. Donaldson
qué haríamos.

Le dije: "El Tele-actor

lo va a acompañar a Ud.
en el escenario;

esto es un nuevo proyecto experimental;

la gente en sus pantallas
la estará observando;

ella está equipada con cámaras,

micrófonos y un audífono en su oído;

y la gente desde la red le da
recomendaciones

sobre lo siguiente a hacer".

Y él dijo: "Espera un segundo,

eso es lo que yo hago". (Risas)

Por tanto, le encantó el concepto.

Cuando el Tele-actor entró al escenario,

ella caminó directo a él y le dio un gran beso

justo en los labios. (Risas)

Estábamos totalmente sorprendidos.

No teníamos idea de lo que sucedería.

Él estuvo genial. Sólo le dio
a ella un gran abrazo en retorno

y funcionó muy bien.

Pero esa noche, mientras empacábamos,

pregunté a la tele-actriz
cómo decidieron los Tele-directores

que le diera un beso a Sam Donaldson.

Ella dijo: no lo decidieron.

Ella cuenta que cuando
caminaba sobre el escenario,

los Tele-directores estaban aún tratando
de llegar a un acuerdo sobre qué hacer,

entonces ella sólo se dirigió al escenario e hizo

lo que sintió más natural. (Risas)

Así, el éxito del Tele-actor aquella noche

fue debido al hecho que ella
fue una maravillosa actriz

Ella supo cuando confiar en sus instintos,

y por tanto el proyecto me enseñó
otra lección sobre la vida,

que es, ante la duda, improvisa. (Risas)

Bueno, el tercer proyecto surgió

de mi experiencia cuando mi padre
estuvo en el hospital,

sometiéndose a un tratamiento

de quimioterapia, relacionado con otro tratamiento

llamado braquiterapia, en el que
se colocan "semillas" pequeñas, radioactivas

en el cuerpo para
tratar tumores cancerosos.

Y la forma de hacerlo,
como pueden ver aquí...

los cirujanos insertan agujas en el cuerpo

para liberar las semillas,

todas estas semillas en paralelo,

así es muy común penetrar órganos

sensibles a las agujas y, como resultado,

las agujas causan daño a
estos órganos, y este daño

produce traumas y efectos secundarios.

Así mis estudiantes y yo nos preguntamos,
¿qué tal si pudiéramos

modificar el sistema

para que las agujas pudieran
llegar en diferentes ángulos?

Simulamos esto y desarrollamos algunos

algoritmos de optimización;
lo simulamos

y pudimos demostrar que
seríamos capaces de evitar

los órganos delicados y aún
así lograr la cobertura

de los tumores con radiación.

Y ahora, estamos trabajando con médicos de
la Universidad de California en San Francisco

e ingenieros de John Hopkins

y construimos un robot
que tiene un número de,

es un diseño especializado con diferentes
articulaciones que permiten

que las agujas se acerquen en una
variedad infinita de ángulos

y, como pueden ver aquí, pueden
evitar órganos delicados

y aún así alcanzar los objetivos
pretendidos por ellas.

Entonces, al cuestionar la suposición
de que todas las agujas

tienen que ser paralelas,
este proyecto me enseñó

una lección importante:

Cuando tu camino está bloqueado, pivota.

Y el último proyecto tiene relación
con la cirugía robótica.

Y esto es algo que nació
a partir del sistema llamado

robot quirúrgico Da Vinci;

es un dispositivo que está disponible comercialmente.

Lo usan unos 2000 hospitales en el mundo,

y la idea es permitirle a los cirujanos

operar cómodamente en su
propio marco de coordenadas

y muchas de las tareas menores en cirugía

son muy rutinarias y tediosas, como suturar,

y actualmente, todas éstas son realizadas

bajo el específico e inmediato control del cirujano,

causando fatiga al cirujano con el tiempo.

Y nos habíamos preguntado:

¿Y si pudiéramos programar al robot

para realizar algunas de estas tareas menores,

y de este modo liberar a los
cirujanos para que se concentren

en las partes más complicadas de la cirugía

y también reducir el tiempo que lleva la cirugía?

¿Y si pudiéramos conseguir que el robot
las haga un poco más rápido?

Bueno, es difícil programar un robot
para hacer actividades delicadas

como ésta, pero resulta que mi colega, Pieter Abbeel,

que ha desarrollado aquí en Berkeley

unas nuevas técnicas
para enseñar a los robots con ejemplos.

De esta forma, ha conseguido
robots que vuelan helicópteros,

que hacen acrobacias increíbles,
interesantes y bellas

con sólo observar cómo pilotean
expertos humanos.

Así, conseguimos uno de esos robots.

Comenzamos a trabajar con
Pieter y sus estudiantes

y le pedimos a un cirujano que realice

una tarea, y al robot

le pedimos al robot...

el cirujano realiza la tarea,

y nosotros registramos los movimientos del robot.

Aquí tenemos un ejemplo.
Usaré un ocho como figura,

rastrearemos la figura de ocho como ejemplo.

Aquí está cómo se ve cuando el robot...

así se ven las trayectorias del robot,

esos tres ejemplos.

Bueno, son mucho mejores
que los que un novato

como yo podría hacer pero
aún son erráticos e imprecisos.

Así registramos todos estos
ejemplos, los datos,

y luego seguimos una secuencia de pasos.

Primero, usamos un técnica llamada
deformación temporal dinámica

del reconocimiento de voz
y esto nos permitió

alinear temporalmente
todos los ejemplos,

y entonces aplicamos
un filtro de Kalman,

una técnica de teoría de control,
que nos permite

analizar estadísticamente
todos los ruidos

y extraer la trayectoria deseada subyacente.

Lo que hicimos fue tomar estos

ejemplos humanos, ruidosas e imperfectas;

de ellas extrajimos
una trayectoria inferida de la tarea;

y la secuencia de control para el robot.

Luego ejecutamos esto en el robot,

observamos qué ocurre,

ajustamos los controles usando
una secuencia de técnicas

llamada aprendizaje iterativo.

Incrementamos la velocidad un poco.

Observamos los resultados,
ajustamos los controles de nuevo,

y observamos lo ocurrido.

Y hacemos esto en varias rondas.

Y este es el resultado.

Esta es la trayectoria inferida de la tarea,

y aquí tenemos al robot moviéndose
a la velocidad del humano.

Aquí es cuatro veces la
velocidad del humano.

Aquí es siete veces.

Y aquí está el robot operando a 10 veces

la velocidad del humano.

Así, pudimos lograr que un robot
realice tareas delicadas,

como un tarea quirúrgica menor,

a 10 veces la velocidad de un humano.

Así este proyecto también,
gracias a la práctica y el aprendizaje

que conllevó, hacer algo una y otra vez,

este proyecto también deja
una lección y es que

si quieren hacer algo bien,

no hay sustituto a la práctica,
práctica, práctica.

Estas son las cuatro lecciones que he aprendido

de los robots a través de los años,

y la robótica, el campo de la
robótica ha mejorado mucho

con el tiempo.

Hoy en día, los alumnos de secundaria
pueden construir robots

como el robot industrial que mi papá
y yo tratamos de construir.

Y ahora, tengo una hija,

llamada Odessa.

Tiene ocho años de edad.

y también le gustan los robots.

Quizá lo llevamos en la sangre. (Risas)

¡Cómo deseo que hubiese podido conocer a papá!

Y ahora yo debo enseñarle
cómo funcionan las cosas.

Construimos proyectos juntos,
y me pregunto:

¿qué clase de lecciones aprenderá de ellos?

Los robots son las más humanas

de nuestras máquinas.

Ellos no pueden resolver todos
los problemas del mundo,

pero pienso que tienen algo
importante para enseñarnos.

Los invito a pensar
en las innovaciones

que les interesen,

en las máquinas que desean,

y piensen en qué podrían decirles,

porque tengo la corazonada

de que muchas de nuestras innovaciones tecnológicas,

los instrumentos soñados por nosotros,

pueden inspirarnos a ser mejores humanos.

Gracias. (Aplausos)