Noticias

UCR equipa moderno laboratorio de robótica con sistema avanzado

Manrique Vindas Segura
16. 06. 14

La Universidad de Costa Rica equipó el Laboratorio de Investigación en Reconocimiento de Patrones y Sistemas Inteligentes (PRIS-Lab) de la Escuela de Ingeniería Eléctrica con un "Sistema de Reconocimiento de Patrones Avanzado (APRS por sus siglas en inglés)"

El moderno equipo tuvo un costo total de medio millón de dólares,  lo que representa cerca de ¢300 millones de colones al tipo de cambio actual.

El Ing. Francisco Siles Canales, coordinador e investigador del PRIS-Lab, explicó la importancia de haber adquirido el equipo para el Sistema de Reconocimiento de Patrones Avanzado.

Dijo que con este equipo “será posible contar en la Escuela de Ingeniería Eléctrica de la UCR, no solo con un laboratorio de investigación de primer nivel, sino además con uno de los mejores laboratorios de investigación inter y transdiciplinaria en reconocimiento de patrones y sistemas inteligentes de la región”.

Agregó que “esto a su vez derivará en mayor proyección internacional y mayor probabilidad de aprobación de propuestas externas. También permitirá el intercambio académico con universidades internacionales de renombre”.

Entre ellas citó la Technische Universität  München o la Universität Bremen en Alemania, con las cuales se preparan acuerdos de colaboración.

Los tres módulos que componen el Sistema de Reconocimiento de Patrones Avanzado (APRS) son: "Módulo Robótico Cognitivo", "Módulo de Adquisición y Visualización Científica", y "Módulo de Almacenamiento y Procesamiento de Alto Rendimiento" (VER  DESCRIPCIÓN TÉCNICA DE LOS TRES MÓDULOS DEL SISTEMA).

Para el "Módulo Robótico Cognitivo", se adquirieron diez unidades robóticas humanoides cognitivas NAO para investigación. El Ing. Siles Canales, explicó que “las unidades NAO permitirán realizar investigaciones en cuanto a nuevos algoritmos de rastreo y estrategias de control de muti-agentes”

Además facilitarán la investigación inter y transdisciplinaria con investigadores de Ingeniería Eléctrica, Ciencias de la Computación, Ciencias Cognitivas, Ciencias del Movimiento Humano, entre otras.

El segundo "Módulo de adquisición y visualización científica", está compuesto por tres unidades, las cuales describió Siles: "Unidad de captura óptica para el rastreo de objetos en tiempo real", que permitirá realizar investigaciones sobre nuevos algoritmos de rastreo de extremidades humanas. Estos algoritmos, mediante la adecuada transferencia a estructuras robóticas, facilitarán el control de robots humanoides.

"Unidades de adquisición avanzada de video", que se utilizarán inicialmente en el proyecto de rastreo de jugadores de fútbol, así como en proyectos de robótica cognitiva con las unidades NAO.

"Unidad de visualización científica", que permitirá realizar investigaciones en cuanto a simulación y visualización científica de datos provenientes de los módulos cognitivos y de adquisición y rastreo, al tiempo que dará soporte a proyectos de investigación en la línea de visualización científica.

El tercer "Módulo de almacenamiento y procesamiento de alto desempeño", está compuesto por un moderno equipo de cómputo de alto rendimiento y gran capacidad computacional.

El Dr. Siles explicó que “este módulo dará soporte a las investigaciones de la Red de Investigación en Biocomputación (RIB) y la Red de Investigación en Computación Científica (RICC).

Además dará soporte a otros proyectos de investigación inscritos actualmente y las propuestas futuras. Podrá ser aprovechado también para los cursos de grado de Ingeniería Eléctrica, así como del posgrado y otros posgrados afines como Computación e Informática, Bioinformática o Física.

También hará posible capacitar a los estudiantes en temas de procesamiento de alto rendimiento y computación científica, lo cual les permitirá sobresalir en un entorno tecnológico cada vez más competitivo.

Robots que juegan al fútbol

Esta inversión de la UCR en equipo científico hará posibles múltiples investigaciones del PRIS-Lab, entre ellas la denominada “Rastreo automatizado de jugadores de fútbol a partir de señales de televisión”.

Una de la metas es que el equipo de fútbol de robots sea capaz de aprender la capacidad táctica y estratégica de los seres humanos para armar las jugadas en un partido, de manera que los robots puedan desplazarse en la cancha, comunicarse y armar jugadas como lo hacen los humanos.

Para ello el Laboratorio debe desarrollar algoritmos que permitirán a los robots tomar decisiones y trabajar de manera conjunta compartiendo datos y sincronizando sus movimientos para armar las jugadas.

El Ing. Siles, explicó los desafíos que esto implica. "A pesar de parecer un simple juego ante el ojo inexperto, el desarrollar algoritmos para que los robots jueguen fútbol permite crear una plataforma de investigación en donde se enfrentan muchos problemas, los cuales deben ser resueltos, como: “propiocepción” (percepción propia), colaboración, comunicación, entre muchos otros".

Explicó que esto es parte de  "la robótica cognitiva, que  es un campo de exploración científica muy amplio y complejo que requiere de la colaboración entre muchos investigadores expertos, para resolver los desafíos".

Este moderno equipo permitirá poner a prueba los algoritmos diseñados por investigadores de PRIS-Lab para la programación de robots, en particular de reconocimiento de patrones y sistemas inteligentes, de manera que estas máquinas puedan realizar actividades inspiradas por los seres humanos.

Los sistemas inteligentes consisten en plataformas de “software” capaces de resolver problemas utilizando capacidades cognitivas propias de los humanos. Por ejemplo, con estos algoritmos, los robots Nao pueden realizar actividades aprendiendo por la imitación de un deportista de cualquier disciplina, ya sea futbol o artes marciales.

Pero aparte del campo deportivo, estos algoritmos tienen múltiples aplicaciones. Por ejemplo, lograr que estos humanoides aprendan a ejecutar muchas tareas cotidianas que realizan los seres humanos.

RoboCup

Para demostrar la importancia de este entorno de investigación,  existe una competencia internacional para comparar la efectividad de los algoritmos desarrollados en torno al fútbol.

La competencia se denomina Robot Soccer World Cup (Robocup). En esta competencia robótica internacional participan universidades de renombre en diversas categorías establecidas para la RoboCup.

Uno de los objetivos del PRIS-Lab es participar en la competencia, representando a la UCR y al país en la Robocup, para lo cual deberán conseguir patrocinadores.

Este equipo del APRS llegó al país a principios de junio del 2014. Fue inaugurado y mostrado a la comunidad universitaria y a la prensa aprovechando la coyuntura de la inauguración de la Copa Mundial de la FIFA Brasil 2014.

La actividad se realizó el jueves 12 de junio en la Escuela de Ingeniería Eléctrica, ubicada en la Ciudad de la Investigación de la UCR.

Para más información dirigirse a los teléfonos (506) 2511-3916, (506) 2511-2603 o al correo-e: fsiles@eie.ucr.ac.cr. También puede visitar la página del Laboratorio: http://pris.eie.ucr.ac.cr/