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Año 6, febrero 2019

Boletín Académico de Estudios Generales Ciencias

¿CÓMO LA TEORÍA DE JUEGOS PUEDE UNIR A HUMANOS Y ROBOTS? La teoría de juegos permite que los robots ayuden a los humanos de una manera segura y versátil.

ENTREVISTA: CAFÉ COMPADRE Historia de una empresa que une ingeniería con responsabilidad social y ambiental. UN NUEVO ENFOQUE DE APRENDIZAJE SUPERVISADO PARA COMPRENDER LA PLANIFICACIÓN EN ROBOTS Robots programados para predecir entre los agarres de fuerza y precisión 1

ESTUDIOS GENERALES CIENCIAS


editorial ESTUDIOS GENERALES CIENCIAS

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Dirección Óscar Peralta Diseño Claudia Pesantes

AÑO 6

Edición Leslie Caldas

FEBRERO 2019 LIMA - PERÚ

Fotografía Cindy Edery Claudia Pesantes Equipo Lissell Alva Leslie Caldas Cindy Edery Mariana Caballero Claudia Pesantes Antonia Salazar

/eeggcc Contacto: buzon20@pucp.edu.pe

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CONTENIDO

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ARTÍCULO

TOMA NOTA

CIENCIA Y TECNOLOGÍA

¿Cómo la teoría de juegos puede unir a humanos y robots?

Entrevista: Café Compadre.

Un nuevo enfoque de aprendizaje supervisado para comprender la planificación en robots.

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RAU

VIDA EN CIENCIAS

AGENDA DEL MES

El cine como herramienta de aprendizaje.

Algunas fotos del ciclo de verano 2019-0.

Entérate más sobre los eventos para el mes de febrero.

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artículo ¿Cómo la teoría de juegos puede unir a humanos y robots? Los robots rara vez trabajan en colaboración con los seres humanos. Una nueva investigación de la Universidad de Sussex, el Imperial College de Londres y la Universidad Tecnológica de Nanyang, podría cambiar ello.

Teoría de juegos y robots Investigadores de la Universidad de Sussex, el Imperial College de Londres y la Universidad Tecnológica de Nanyang en Singapur han utilizado por primera vez la teoría de juegos para permitir que los robots ayuden a los humanos de una manera segura y versátil.

los usuarios humanos para anticipar mejor sus movimientos y responder a ellos. Los investigadores creen que el avance podría ayudar a los robots que complementan a los humanos para el entrenamiento deportivo, la rehabilitación física o la conducción compartida.

El equipo de investigación utilizó el control adaptativo y la teoría del juego de equilibrio de Nash para programar un robot que puede comprender el comportamiento de 4


Imagen: www.geekwire.com www.techradar.com

El robot puede comprender la acción del usuario humano, responderla y ayudarlo a realizar tareas con éxito y con el mínimo esfuerzo Humanos y Robots trabajando juntos El autor principal, el Dr. Yanan Li, profesor de Ingeniería de Control de la Universidad de Sussex, dijo: “El desarrollo de robots todavía es temprano y, en la actualidad, aquellos que se utilizan para desarrollar un trabajo, no son lo suficientemente intuitivos para trabajar de cerca y de forma segura con los usuarios humanos. Al permitir que el robot identifique el comportamiento de los usuarios humanos y aprovechando la teoría de juegos para permitir que el

robot reaccione de manera óptima, hemos desarrollado un sistema en el que los robots pueden trabajar junto a los humanos como lo hacen los humanos”.

Teoría de juegos para comprender humanos La teoría de juegos se usa comúnmente para comprender cómo los agentes económicos deciden e interactúan entre sí para maximizar su propia ganancia. Para aplicar con éxito la teoría de juegos a la interacción de un robot y su usuario humano, los investigadores tuvieron que superar el problema de que el robot no puede conocer las intenciones del ser humano. Por lo tanto, los investigadores tuvieron que desarrollar un método que permitiera al robot identificar al compañero humano mientras interactuaba de forma segura y eficiente con su movimiento. El sistema de programación robótica reactiva permite a un robot aprender continuamente el control del usuario humano y, en consecuencia, adaptar su propio control. El robot puede 5

comprender la acción del usuario humano, responderla y ayudarlo a realizar tareas con éxito y con el mínimo esfuerzo. El profesor Etienne Burdet, presidente de robótica humana en el Departamento de Bioingeniería del Imperial College de Londres y autor principal del artículo, agregó: “La teoría de juegos ha tenido importantes impactos en la economía durante el último siglo y ha llevado a varios premios Nobel, como el de Nash. Para aplicarlo a la interacción humano-robot, fue necesario comprender cómo el robot puede identificar los objetivos de control del usuario humano simultáneamente para interactuar sin problemas con ellos”. Fuente: www.sciencedaily.com


toma nota Entrevista: Café Compadre Pepe Uechi, uno de los socios de Café Compadre, nos contó acerca de los inicios, el desarrollo, y los planes a futuro de la empresa que une la ingeniería con la responsabilidad social y ambiental.

¿Cómo nació Café Compadre? Mi socio, Juan Pablo Pérez, trabajaba en el Grupo de Apoyo al Sector Rural. Él estaba haciendo sus prácticas y también una investigación donde se buscaba desarrollar una máquina que pueda tostar el café solo con la luz del sol. Con esa investigación logró hacer su tesis para la carrera de Ingeniería mecánica. Todo esto pasó en el 2012. El 2014 yo conocí a Juan Pablo y, junto a otro grupo de egresados, hicimos un proyecto en Satipo. Ahí conocimos un poco más a las comunidades nativas, junto con la realidad de los agricultores y caficultores. Fue 6

entonces que mi actual socia le dijo a Juan Pablo que por qué no hacía algo con su tostador, ya que él deseaba salir de la rutina de su trabajo como ingeniero mecánico. Así, le pasó la convocatoria de UTEC Ventures. Este era un fondo que daba financiamiento a proyectos innovadores en tecnología. En ese momento me dijo para ser parte de su equipo, junto con Fiorella y François. Entre los cuatro nos presentamos a este fondo y lo ganamos. Digamos que UTEC Ventures fue donde formalizamos la creación de este proyecto.


Fotos: Cindy Edery

¿Cómo se vincula este proyecto con las ciencias e ingeniería? La idea de Café Compadre es cambiar un poco cómo es que funciona la cadena actual de valor del café, haciendo que el agricultor esté involucrado en más procesos de la cadena. Actualmente, las iniciativas que tienen las cooperativas se centran en certificaciones, que significan pagar un precio justo por el producto, y en dar asesorías para la medición de productividad y demás. Sin embargo, estas no están funcionando del todo o tienen un límite. Tú le puedes pagar 20% más por un café fair trade a un agricultor, pero igual este tiene a lo mucho dos o una hectárea de café. Entonces, quizás ese 20% no significa nada. Nosotros decidimos buscar un modelo en el cual ellos lleguen lo más cerca al producto final. Todos estos procesos en los cuales ellos no participan generan bastante valor y por ende bastante dinero. Por ello dijimos “si los involucramos, van a poder recibir mucho más”. La tecnología es la forma o la herramienta que utilizamos para ello. Así, la comunidad tiene el tostador que desarrollamos, que es una parábola

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llena de espejos que concentra la luz del sol en un solo punto, como los paneles solares tradicionales, con los cuales hemos construido una casita en la finca de uno de los agricultores. Es ahí en donde procesan el café, nos lo envían a Lima, y nosotros les pagamos por cada kilo de café que ellos envían una vez al mes.

¿Qué impacto tiene este proyecto en la sociedad? Nuestra misión tiene 3 ejes principales. Primero, tratar de volver más sostenible la agricultura por medio de pagos justos y de la creación de valor en las mismas comunidades. Segundo, crear una experiencia exitosa basada en energías renovables descentralizadas, que es sobretodo un impacto ambiental. Y en tercera, concientizar a todos nuestros clientes sobre un consumo responsable, uno que cuida el medio ambiente y es justo con los actores de su cadena.


¿Cuáles son los planes a futuro de Café Compadre, tienen otros proyectos en mente? Nosotros queremos llegar a abrir muchas estaciones solares a lo largo de la Amazonía peruana y de Sudamérica en general, para luego pasar a otros países. Obviamente queremos empezar por Perú y tener estaciones en las cuales se trabaje con muchos agricultores. Además, ser reconocidos en el mercado como el café que es realmente sostenible. Esto implica ver todos los puntos de la cadena y que el consumidor sienta que está pagando por algo que realmente está aportando a la sociedad y al medio ambiente.

¿Qué les dirías a los chicos de EE.GG.CC. para motivarlos a realizar más proyectos con temas sociales? Me imagino que hay muchos enfoques o intereses en los estudiantes, pero de repente los haría ponerse a pensar sobre qué van a hacer cuando salgan de la carrera. Antes de pensar en dónde pueden hacer línea de carrera o ganar buen dinero, deberían pensar un poco por el lado de las necesidades.

Foto: Cindy Edery

Pensar sobre qué cosa falta hacer, qué cosa está muy mal en mi sociedad que debería cambiar, y empezar a ver qué oportunidades se pueden encontrar para crecer con eso. Pensar en generar proyectos, ya que hay un montón de problemas en nuestro país que necesitan sobretodo de gente joven que tenga todas las ganas y las capacidades para hacerlo.

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ciencia y tec. Un nuevo enfoque de aprendizaje supervisado para comprender la planificación en robots Investigadores de la Universidad de Utah han desarrollado recientemente un planificador de agarre probabilístico que puede modelar explícitamente los tipos de agarre para planificar precisión de alta calidad y fuerza en tiempo real.

Fuerza o precisión Tanto para los humanos como para los robots, las diferentes tareas de manipulación requieren diferentes tipos de comprensión. Por ejemplo, manipular una herramienta pesada, tal como un martillo, requiere la fuerza de agarre de varios dedos que ofrece estabilidad, mientras que el sostener un lapicero requiere un agarre de precisión de múltiples dedos, ya que esto puede impartir la destreza en el objeto.

Imagen: Carnegie Mellon School of Computer Science 9


“Deseamos incorporar más información para ayudar a seleccionar automáticamente el tipo de agarre apropiado para una tarea solicitada”

En el enfoque de planificación de agarre, ideada por Hermans y su colega Qingkai Lu, un robot aprende a predecir el éxito por medio de experiencias pasadas. El robot intenta diferentes tipos de agarre en diferentes objetos, registrando cuál de estos tuvo éxito y cuál falló. Luego, estos datos se utilizan para entrenar a un clasificador para predecir si una comprensión determinada tendrá éxito o no.

Un clasificador para predecir el éxito “El clasificador toma como entrada una imagen de profundidad del objeto y la configuración de agarre seleccionada (es decir, dónde colocar la mano y cómo dar forma a los dedos)”, explicó Hermans. “Además de predecir el éxito, el clasificador informa cuán confiado está de que el agarre tendrá éxito en una escala de cero a uno. Cuando se le presenta un objeto para agarrar, el robot planea un agarre buscando entre los diferentes posibles y seleccionando el de más alta confianza en el éxito según el clasificador”. Los investigadores evaluaron su modelo y lo compararon con uno que no codifica el tipo de agarre. Sus hallazgos sugieren que el tipo de agarre de modelado puede mejorar la tasa de éxito de todos los generados, y su modelo supera al método comparado.

Imagen: www.fastcompany.com 10


“Creemos que nuestros resultados son importantes de dos maneras significativas”, dijo Hermans. “Primero, nuestro enfoque propuesto permite que un robot seleccione explícitamente el tipo de agarre que desea, resolviendo el problema que nos propusimos abordar. En segundo lugar, y potencialmente más importante, agregar este conocimiento de tipo de agarre al sistema realmente mejora la capacidad del robot para agarrar objetos con éxito. Por lo tanto, incluso si solo desea un tipo de agarre, por ejemplo, agarre de fuerza, todavía es útil saber que existen agarres de precisión al aprender a agarrar”.

Decisión por parte de robots El enfoque ideado por Hermans y Lu podría ayudar al desarrollo de robots que pueden generar un conjunto diverso de conocimientos. En última instancia, esto permitiría a estos robots completar una variedad más amplia de tareas, lo que implica diferentes tipos de manipulación de objetos.

“Ahora estamos viendo dos extensiones directas de este trabajo”, dijo Hermans. “Primero, deseamos examinar los efectos de modelar más tipos de agarres, por ejemplo, distinguiendo entre subtipos de agarres de precisión caracterizados por diferentes segmentos del dedo que hacen contacto con el objeto. Para lograr esto, planeamos aumentar piel a la mano del robot para permitir la detección automática del lugar donde se hacen los contactos. Segundo, deseamos incorporar más información para ayudar a seleccionar automáticamente el tipo de agarre apropiado para una tarea solicitada. Por ejemplo, ¿cómo puede el robot decidir automáticamente que debería usar un agarre de precisión para crear una pintura, sin que el operador se lo diga?”

Fuente: www. techxplore.com Imagen: Global1 News Network

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rau

Fotos: RAU

El cine como herramienta de aprendizaje Desde siempre, el cine ha sido considerado un gran medio de comunicación, además de ser un sistema transmisor de ideología, actitudes, normas y valores. Esto es debido a su consumo masivo que se intensificó con la aparición de la televisión, y en los últimos años, con el uso del vídeo. El video se compone de una gran variedad de elementos visuales, auditivos y otros que forman una narración en conjunto. Esto le da la posibilidad a los espectadores de reflexionar sobre el contenido o mensaje que reciben. Por ello, resulta relevante utilizar al cine como una herramienta para que el espectador pueda descubrir nuevas dimensiones estéticas, así como adoptar una postura crítica y activa ante el mensaje. En ese sentido, el cine puede ser un buen auxiliar en el desarrollo de los currículos transversales, no sólo por ser un bien de consumo en sí, sino también por los contenidos que presenta y Escribe: Sandra Alarcón Sánchez

representa. Asimismo, el estudio de la imagen cinematográfica puede resultar importante en la integración de los saberes desde las distintas perspectivas académicas y concepciones pedagógicocurriculares. De esta manera, la reflexividad e interdisciplinariedad obtenida a través del cine puede llegar a producir alumnos más comprometidos con su quehacer académico, y los ayuda a ampliar su horizonte formativo. En relación a ello, la Oficina Responsable de Actividades Universitarias - RAU realizó el jueves 31 de enero la proyección de la película “Okja”, una película sobre la explotación animal como consecuencia del crecimiento de las industrias alimenticias, con la finalidad de que esta sea debatida en los cursos dictados del ciclo de verano.

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vida en ciencias Algunas fotos del ciclo de verano 2019-0

Fotos: Claudia Pesantes 13


agenda del mes

cultura y entretenimiento Te presentamos las siguientes opciones culturales para que las disfrutes en tu tiempo libre. No esperes más y... ¡Apúntalo en tu agenda!

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18° FESTIVAL SALIENDO DE LA CAJA Fecha: Hasta el 11 de febrero del 2019 Hora: De 7:30 pm a 9:30 pm Lugar: Centro Cultural PUCP Precio general: s/. 15

TEATRO | LABERINTO

TEATRO | VEINTE MIL PÁGINAS

Fecha: Del 7 al 10 y 14 al 17 de febrero del 2019 Hora: De 8:00 pm a 9:00 pm Lugar: Teatro Británico (Calle Bellavista 527, Miraflores) Precio Comunidad PUCP: s/. 20

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Fecha: Del 15 al 22 de febrero del 2019 Hora: De 8:00 pm a 10:00 pm Lugar: Centro Cultural PUCP

Precio general: s/. 15 (preventa)

TEATRO | EL PÁNICO Fecha: Del 25 de febrero al 04 de marzo del 2019 Hora: De 8:00 pm a 10:00 pm Lugar: Centro Cultural PUCP Precio general: s/. 15 (pre-venta)

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