Interfaz cerebro-ordenador en la ingeniería militar


Si te gusta la ingeniería militar, tal vez hayas oído hablar alguna vez del libro Mind Wars: Brain Research and National Defense escrito por el conocido autor Jonathan D. Moreno, profesor en la Escuela de Medicina de la Universidad de Pensilvania. Al leerlo, se obtiene una conclusión que refleja sin duda la realidad: si buscas inspiración para conocer los acontecimientos militares del futuro, la ciencia ficción es un buen lugar para empezar.

En la actualidad se están desarrollando aplicaciones en defensa a raíz de profundas investigaciones en la interfaz cerebro-ordenador (BCI, por sus siglas en inglés), que parecen haber sido tomadas de algunas de las películas de mayor éxito en ciencia ficción de los últimos años. No obstante, el interés militar en el control mental no es nada nuevo. La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de Defensa de los Estados Unidos (DARPA), ha financiado una serie de proyectos BCI desde principios de 1970 (junto a otros países que ejecutaron programas similares también), haciendo que la tecnología haya tenido un largo recorrido en estos más de 40 años.

Si las actuales investigaciones avanzan según lo previsto, tal vez no pase mucho tiempo antes de que veamos dispositivos cerebro-activados que revolucionarán el desarrollo de las actividades militares en entornos bélicos.

Los principios detrás de la interfaz cerebro-ordenador son relativamente simples: se utilizan sensores que detectan las señales eléctricas del cerebro del usuario, y posteriormente se identifican a una forma utilizable por ordenador. Sin embargo, llevar a la realidad con éxito este tipo de interfaz es, no obstante, una tarea compleja.

Existen tres técnicas fundamentales; electro-encefalografía (EEG), conexiones directas invasivas y electro-corticografía (ECoG), también conocido como electro-encefalografía intracraneal. Aunque los dos métodos más invasivos producen mejores resultados, por razones obvias, los cascos basados en EEG siguen siendo el estándar militar, aunque el concepto cyborgs y súper-soldados pueden, por supuesto, convertirse en realidad algún día.

El control de los agentes robóticos móviles es un área donde la interfaz cerebro-ordenador parece muy prometedora, y sobre todo, su potencial de revolucionar el reconocimiento en terreno hostil. La telepresencia permite a un operador humano estar presente en un entorno remoto, a través de un robot cerebro-accionado. A pesar de ser un campo de investigación relativamente nuevo, ya se han realizado algunos progresos significativos, como el conseguido por los ingenieros de la Universidad de Minnesota, quienes desarrollaron mini-helicópteros controlados por el pensamiento capaces de ser puestos a prueba a través de complicados obstáculos alcanzando un 90% de precisión.

Aunque nos encontramos en las primeras etapas de tecnologías de control mental, son tres los principales retos que se deben superar a nivel de ingeniería antes de que los soldados puedan controlar su presencia remotamente. En primer lugar, las actuales interfaces cerebro-ordenador no invasivas son lentas y a veces inexactas. En segundo lugar, tienden a necesitar altas demandas cognitivas del usuario. Y, por último, la teleoperación a través de Internet todavía genera retardos variables en las comunicaciones, convirtiéndose en un problema significativo. Si estos retos se pueden superar con eficacia, el futuro de la telepresencia basada en interfaz cerebro-ordenador puede ser muy brillante, pero hasta entonces, la mayoría de los sistemas que se están desarrollando en la actualidad mantienen un enfoque de “control compartido”, equipando al agente robot con un grado de inteligencia que le permita trabajar de forma semiautónoma.

Si la telepresencia a través de interfaz cerebro-ordenador se dirige hacia el mundo de ficción de la película Avatar de James Cameron, entonces la posibilidad de fusionar las interfaces neuronales con exoesqueletos robóticos podría traer una auténtica revolución. El aumento de la fuerza y la resistencia humana ha sido un área de investigación militar desde hace décadas, recorriendo la tecnología un largo camino desde los primeros intentos fallidos, hasta alcanzar un sistema de exoesqueleto viable como el Raytheon XOS 2, a punto de ser implementado en las unidades militares.

Según los ingenieros de Raytheon, indican que es lo suficientemente robusto como para permitir al usuario levantar cargas superiores a los 90 kg, contando con una gran agilidad y facilitando en todo momento los movimientos naturales de la persona. El XOS 2 es sin duda un gran paso hacia adelante, aunque todavía combina una amplia gama de sensores mecánicos, actuadores, controladores y sistemas hidráulicos de alto rendimiento, lo que significa que sigue estando limitado por la necesidad de estar conectado a una fuente de alimentación permanente. Muchos son los ingenieros que opinan que el próximo gran desafío de los exoesqueletos robóticos residirá en lograr un mejor control de la interfaz cerebro-ordenador, además de conseguir la capacidad de generar energía de forma autónoma mediante piezoelectricidad.

Un indicio de lo que esto puede deparar llegó a finales de 2010, cuando los ingenieros de Ekso Bionics (anteriormente Berkeley Bionics) dieron a conocer eLEGS, un diseño de exoesqueleto personal preparado para ayudar a los pacientes con lesiones de médula espinal para permitirles caminar de nuevo. Este sistema aporta una nueva dimensión a la movilidad para casos de paraplejía, incluyendo la flexión de la rodilla y diversas velocidades de marcha que, una vez que el usuario está plenamente entrenado con el sistema, puede alcanzar hasta los 3,2 km/h, algo hasta ahora sin precedentes.

Sin embargo, a diferencia de otros sistemas anteriores para este tipo de usos, eLEGS es autoalimentado y, además, cuenta con la inteligencia artificial necesaria como para emular verdaderamente el movimiento humano, en lugar de ejecutar una reproducción aleatoria basado en parámetros estándar.

Curiosamente, eLEGS se basó en prototipos anteriormente diseñados para fines militares, donde se ha demostrado el gran potencial conjunto de la investigación médica y militar en este área. Si sumamos los últimos avances en tecnologías interfaz cerebro-ordenador, no pasará mucho tiempo antes de que los exoesqueletos puedan ejecutarse a través del pensamiento.

La interfaz cerebro-ordenador, también tiene aplicaciones militares de un gran potencial más allá del campo de la robótica, siendo la mejora de las comunicaciones una prioridad en la lista de utilizaciones. Un proyecto en curso por la DARPA, denominado “Silent Talk”, es otra idea que tiene claramente matices de ciencia ficción, cuyo objetivo es permitir que los soldados en primera línea de batalla puedan comunicarse telepáticamente.

Esta investigación permitirá la comunicación de usuario a usuario en el campo de batalla, sin el uso de palabras vocalizadas a través del análisis de las señales neuronales. Con un presupuesto inicial de 4 millones de dólares, el proyecto se centra en la identificación y aislamiento de los distintivos flashes neuronales que se producen en el cerebro cuando las personas se hablan a sí mismas.

Mediante un casco con EEG, puede capturarse el pensamiento y transmitirse directamente a otros soldados equipados con la misma tecnología. Esto representaría un avance importante en la comunicación en un entorno bélico, entre otras cosas porque los mensajes estarían libres del ruido de fondo, permitiendo claridad y, puesto que no hay palabras habladas para interceptar, se introduce nuevos niveles de seguridad hasta ahora no alcanzados.

Hay, sin embargo, algunos problemas técnicos importantes que se deben de superar antes de que la tecnología vea la luz de forma definitiva. Los EEG son únicos; se necesita un sistema individualizado para cada soldado, capaces de aislar la forma de hablar y pensar adaptándose a las características de la actividad neuronal del usuario. No obstante, los ingenieros estiman que alcanzar la perfección en esta tecnología podría tomar unos 20 años.

Los avances en este campo permitirán aumentar los niveles de seguridad en las actividades militares, dando como resultado a nuevas tecnologías que indirectamente llegarán al ámbito civil permitiendo mejorar la calidad de vida de las personas, haciendo posible lo que antes, sencillamente, era inimaginable.

Fuente: Eugenio Rodríguez (Fieras de la Ingenieria)

deja-tu-comentario[1]

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s

A %d blogueros les gusta esto: