Reproducir en enjambres de robots el fenómeno de la inteligencia colectiva de ciertos insectos

De lejos, parecían nubes de polvo. Sin embargo, el enjambre de microrrobots del bestseller "Prey", del autor Michael Crichton, estaba autoorganizado. Actuaba con una inteligencia rudimentaria, aprendiendo, evolucionando y comunicándose consigo mismo para hacerse más poderoso. Inspirándose en esta novela de ciencia-ficción, unos científicos han ideado un modo de que un conjunto de unidades, que individualmente son incapaces de conductas sofisticadas, formen una estructura compleja que sí es capaz de conductas sofisticadas, incluyendo habilidades de procesamiento de señales que permitan al sistema responder a estímulos y realizar tareas sin guía externa.

Básicamente, estos pequeños robots se autoorganizan y el conjunto adquiere una inteligencia colectiva como ocurre con grupos de ciertos insectos, como por ejemplo las hormigas.

El equipo de Igor Aronson, de la Universidad Estatal de Pensilvania en Estados Unidos, y Erwin Frey, de la Universidad Ludwig-Maximilian (LMU) de Múnich en Alemania, confeccionó un modelo digital que ha pronosticado que las comunicaciones entre pequeños agentes autopropulsados conducen a un comportamiento colectivo de tipo inteligente.

El concepto ya fue descrito por Aristóteles hace unos 2.370 años, y puede resumirse con la expresión "el conjunto es mayor que la suma de sus partes".

El equipo de Aronson y Frey construyó su modelo para imitar el comportamiento de las amebas sociales, organismos unicelulares que pueden formar estructuras complejas comunicándose mediante señales químicas. Estudiaron un fenómeno en particular: cuando escasea la comida, las amebas emiten un mensajero químico conocido como monofosfato de adenosina cíclico, que induce a las amebas a reunirse en un lugar y formar un agregado multicelular.

En el nuevo modelo digital, la interacción entre pequeñas unidades autopropulsadas condujo a un comportamiento colectivo similar al de la inteligencia de enjambre que poseen algunos grupos de insectos. La imagen muestra diferentes momentos en este proceso “evolutivo”. (Imagen: Igor Aronson / Penn State. CC BY-NC-ND)

Los resultados de las simulaciones con el modelo digital tendrán repercusiones en la microrrobótica y en cualquier campo en el que se usen estructuras sofisticadas autoensambladas a partir de bloques de construcción simples. Por ejemplo, los ingenieros en robótica podrían crear enjambres de microrrobots capaces de realizar tareas complejas como limpia de contaminantes un terreno o detectar amenazas.

Aronson, Frey y sus colegas exponen los detalles técnicos de su modelo y de las simulaciones realizadas con él en la revista académica Nature Communications, bajo el título “Multi-scale organization in communicating active matter”. (Fuente: NCYT de Amazings)