25 de noviembre de 2013
El Heraldo Tecnología
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Mejoran capacidad de robots para entender el leguaje corporal humano M El mar se está tragando parte del litoral de Siberia Oriental
L
os altos acantilados del litoral de Siberia Oriental, que antaño parecían inexpugnables para el mar, están cediendo ante éste con una velocidad creciente, como consecuencia de una intensa erosión derivada de la fusión del permafrost. Básicamente, el permafrost, denominado también permahielo, es hielo mezclado con partículas minerales, y forma una capa bajo la superficie, quedando lo bastante resguardada de los rayos del Sol como para que buena parte del material permanezca congelado de manera ininterrumpida durante miles o incluso millones de años. Esos terrenos de Siberia están compuestos mayormente por permafrost, de modo que si la temperatura sube demasiado y el hielo se derrite, buena parte del terreno se escurre, en forma líquida, hacia el mar, y el resto del terreno, sin el soporte que le daba el hielo, se hunde, o es arrastrado por el agua en el caso de las partículas sólidas más finas e incapaces de permanecer adheridas al terreno. El mero embate de las olas pasa a ser capaz de arrancar tierra suelta, que antes era un bloque granítico inamovible gracias al hielo del permafrost. Esta aceleración inquietante de la desintegración costera de Siberia Oriental ha sido medida detalladamente en un estudio realizado por el equipo de Frank Günther y Paul Overduin, del Instituto Alfred Wegener (Centro Helmholtz para la Investigación Polar y Marina) en la ciudad alemana de Bremerhaven, y sus colegas de Rusia. Valiéndose de fotografías aéreas y satelitales de alta resolución tomadas entre 1951 y 2012, así como de mediciones realizadas en los últimos cuatro años e inspecciones directas sobre los terrenos más problemáticos, los investigadores han determinado que las causas de esta creciente erosión son las temperaturas estivales en ascenso en las regiones rusas con permafrost, así como la pérdida creciente del hielo ártico que provoca un retraimiento de la cubierta de hielo marino ártico. Las interconexiones son evidentes e inequívocas: Cuanto más cálidas se tornan las regiones ricas en permafrost de Siberia Oriental, más deprisa se erosiona el litoral. Un aumento de 1 grado centígrado en la temperatura estival promedio supone una aceleración de 1,2 metros anuales en la erosión de la costa. Durante los últimos 40 años, las áreas costeras inspeccionadas perdieron 2,2 metros anuales por término medio. Durante los últimos cuatro años, este valor ha aumentado al menos 1,6 veces, en ciertos casos hasta 2,4 veces, alcanzando 5,3 metros por año. Para la isla pequeña de Muostakh, al este de la ciudad portuaria de Tiksi, esto podría significar su desaparición. Si el ritmo del deshielo del permafrost se mantiene, en menos que cien años, la isla se fragmentará en varias secciones, y entonces rápidamente desaparecerá bajo las aguas. En su punta norte, la isla muestra una erosión fluctuante de entre 10 y 20 metros por año, y ya ha perdido el 24 por ciento de su superficie en los últimos 60 años. Como el subsuelo que sustenta a la superficie en esta zona está hecho en un 80 por ciento de hielo, y puesto que este hielo se está fundiendo gradualmente, la superficie de la isla también se hunde. Se estima que la pérdida de volumen es ya de un 34 por ciento.
La ilustración muestra la espectacular erosión de la isla de Muostakh. La línea azul marca su línea costera en 1951. La roja indica su estado en 2012. En la esquina superior derecha se puede ver una foto aérea de la punta norteña de la isla, tomada en 2012.
ientras que hoy en día la capacidad de ciertos robots para entender correctamente las órdenes verbales está comenzando a forjarse de manera satisfactoria, hay aún muchas lagunas en otra vertiente de la comunicación, una vertiente que los humanos usamos con fluidez y sin casi darnos cuenta pero que a los robots les puede resultar muy difícil: El lenguaje corporal. En entornos ruidosos en los que es difícil hablar y que al mismo tiempo son escenario de muchas interacciones sociales, el lenguaje corporal es fundamental. Discotecas, bares y locales similares son el ejemplo perfecto de esa clase de entornos. Y los camareros, por su trabajo, tienen muy desarrollada su habilidad de captar el lenguaje corporal. Distinguir cuándo la mirada de un cliente denota que quiere algo, y entender, con la ayuda de sus gestos qué bebida desea, permite a los camareros captar cosas que mucha gente sería incapaz de percibir sin el entrenamiento adecuado. Como un modo de profundizar en los mecanismos de adquisición de esta habilidad, y explorar hasta qué punto es posible dotar de esta capacidad a un robot para que pueda valerse de ella en situaciones de emergencia, un equipo de investigadores de la Universidad de Bielefeld en Alemania, y otras instituciones europeas, trabaja en el desarrollo de un robot llamado James (por las siglas del inglés "Joint Action in Multimodal Embodied Systems"), para el que se ha tomado como referencia de la citada habilidad a camareros. Los robots que adquieran esta habilidad estarían mejor capacitados para afrontar retos como por ejemplo el de entender a personas heridas en sitios inicialmente inaccesibles para el personal de rescate humano, en el escenario a menudo ruidoso de una catástrofe. El Grupo de Investigación Psicolingüística de Jan De Ruiter, de la citada universi-
El robot James en acción. dad, observó de manera muy detallada cómo el lenguaje corporal de la persona que potencialmente puede pedir una bebida ayuda a los camareros a reconocer la petición y a identificar mejor qué desea que le preparen. Después de un análisis minucioso a cargo de Sebastian Loth, Kerstin Huth y De Ruiter, la información final extraída de dicho análisis se introdujo en la memoria de un prototipo del robot James, al que, como prueba para demostrar su habilidad, se le ha encomendado la tarea de ejercer de barman (sirviendo bebidas en la barra de un bar) en diversos experimentos. La cabeza de James es un ordenador tableta que muestra unos ojos grandes y cómicos que pueden establecer contacto visual con los clientes del bar. Además, su boca se mueve en sincronía con el habla. James posee un solo brazo, y su torso está fijado detrás de la barra. James acepta pedidos de bebidas, y sirve éstas asiendo vasos y botellas con su brazo, provisto de
una mano con cuatro dedos. El proyecto está orientado a lograr un nivel de progreso en James que le capacite para entender el lenguaje corporal humano tan bien como las personas más capacitadas. A fin de reaccionar apropiadamente ante sus clientes potenciales, el robot debe ser capaz de reconocer muy bien el lenguaje corporal asociado al comportamiento social humano, tal como explica el profesor De Ruiter. James debería ser capaz de comprender a usuarios que no lo conocen y a los que no se ha dado ninguna información sobre cómo deben tratar a James para que les entienda y les haga caso. Además, en un ambiente ruidoso como una discoteca o local similar, James no puede valerse de su capacidad de comprensión del lenguaje verbal tan bien como lo haría en un entorno donde cada persona que le hablase lo hiciera estando las demás calladas y sin haber ruidos ambientales. Ante esta limitación de tener que operar en un bar o
discoteca, el robot ensaya en condiciones reales su capacidad de interpretar el lenguaje corporal humano. Actualmente, el equipo de científicos está trabajando sobre la capacidad del robot de reconocer cuándo una persona está intentando atraer su atención. Aquí ha sido fundamental analizar la conducta humana espontánea en discotecas y bares auténticos, y cómo los camareros logran discernir las señales no verbales de sus clientes. El proyecto James está financiado por la Unión Europea. Comenzó a principios de 2011 y finalizará en enero de 2014. La coordinación de los distintos grupos de trabajo se lleva a cabo desde la Universidad de Edimburgo en Escocia, Reino Unido. El hardware del robot es mantenido y programado por la empresa Fortiss GmbH in Múnich, Alemania. Otros socios del proyecto son la Universidad Heriot-Watt en Escocia, y la Fundación para la Investigación y la Tecnología - Hellas, en Grecia.
Nuevo componente del ADN de una bacteria la hace resistente a un desinfectante
E
n años recientes, ha habido en diversos países del mundo importantes brotes epidémicos de listeriosis, una forma severa de intoxicación alimentaria, causada principalmente por la bacteria Listeria monocytogenes. Aunque por regla general la enfermedad se puede tratar con éxito, a veces provoca la muerte de la persona infectada, más frecuentemente en mujeres embarazadas o en personas con su sistema inmunitario debilitado. Incluso cuando el tratamiento es eficaz, la persona lo pasa muy mal, ya que los síntomas son fuertes e incluyen fiebre y dolores musculares junto con diarrea y otros trastornos gastrointestinales. El viejo adagio es claramente cierto: En casos como estos, adquiere todo su significado el viejo refrán de que es mejor prevenir que curar. La prevención de la listeriosis se basa en matar el agente causante, normalmente la bacteria Listeria monocytogenes, en instalaciones de procesamiento de alimentos. Un buen número de desinfectantes son utilizados con este propósito, principalmente compuestos a base de cloruro de benzalconio. Desafortunadamente, muchas cepas de listeria pare-
cen haber desarrollando resistencia a algunos de estos productos químicos, aunque los mecanismos subyacentes todavía son desconocidos. E sta situación de desconocimiento puede que empiece a cambiar de manera decisiva ahora, gracias a los resultados de una investigación reciente. Junto con colegas en Irlanda, el grupo de Stephan Schmitz-Esser, del Instituto de Higiene de la Leche, adscrito a la Universidad de Medicina Veterinaria (Vetmeduni) de Viena, en Austria, ha proporcionado pruebas convincentes de que en esa resistencia bacteriana al cloruro de benzalconio está implicado un nuevo componente del ADN de las bacterias. Los científicos utilizaron técnicas de secuenciación de vanguardia para determinar las secuencias de ADN de dos cepas de listeria conocidas por ser resistentes al cloruro de benzalconio. Cuando examinaron las secuencias, se percataron de una región de ADN que era sorprendentemente diferente en composición al resto del genoma. Las bacterias parecen haber adquirido este nuevo componente en fechas bastante recientes, y SchmitzEsser lo denominó Tn6188. Por supuesto, la presencia
del Tn6188 en dos cepas resistentes al cloruro de benzalconio podría ser simple coincidencia. Los investigadores examinaron entonces 90 cepas adicionales de listeria en busca del nuevo componente, encontrándolo en diez de ellas. Las diez cepas que contenían Tn6188 eran mucho más resistentes al cloruro de benzalconio que las carentes del Tn6188. Una de las cinco proteínas que pueden ser codificadas por el Tn6188, denominada QacH, era activada por la pre-
sencia de cloruro de benzalconio en el medio de cultivo. Y en un último experimento, los científicos lograron demostrar que, eliminando el gen QacH, la listeria carente del mismo se volvió nuevamente vulnerable a los desinfectantes a base de cloruro de benzalconio. En la investigación también han trabajado Anneliese Müller, Kathrin Rychli, Meryem Muhterem-Uyar, Andreas Zaiser, Beatrix Stessl, Caitriona M. Guinane, Paul D. Cotter y Martin Wagner.
La listeria puede adquirir resistencia a sustancias químicas mediante la transferencia de genes foráneos.