ROBOTICA

La robótica es la ciencia y la tecnología de los robots. Se ocupa del diseño, manufactura y aplicaciones de los robots. La robótica combina diversas disciplinas como son: la mecánica, la electrónica, la informática, la inteligencia artificial y la ingeniería de control. Otras áreas importantes en robótica son el álgebra, los autómatas programables y las máquinas de estados.
El término robot se popularizó con el éxito de la obra RUR (Robots Universales Rossum), escrita por Karel Capek en 1920. En la traducción al inglés de dicha obra, la palabra checa robota, que significa trabajos forzados, fue traducida al inglés como robot.

HISTORIA DE LA ROBOTICA: La historia de la robótica ha estado unida a la construcción "artefactos", que trataban de materializar el deseo humano de crear seres a su semejanza y que lo descargasen del trabajo. El ingeniero español Leonardo Torres Quevedo (GAP) (que construyó el primer mando a distancia para su torpedo automóvil mediante telegrafía sin hilo, el ajedrecista automático, el primer transbordador aéreo y otros muchos ingenios) acuñó el término "automática" en relación con la teoría de la automatización de tareas tradicionalmente asociadas a los humanos.
Karel Čapek, un escritor checo, acuñó en 1921 el término "Robot" en su obra dramática "Rossum's Universal Robots / R.U.R.", a partir de la palabra checa robota, que significa servidumbre o trabajo forzado. El término robótica es acuñado por Isaac Asimov, definiendo a la ciencia que estudia a los robots. Asimov creó también las Tres Leyes de la Robótica. En la ciencia ficción el hombre ha imaginado a los robots visitando nuevos mundos, haciéndose con el poder, o simplemente aliviando de las labores caseras.

LEYES DE LA ROBOTICA: En ciencia ficción las tres leyes de la robótica son un conjunto de normas escritas por Isaac Asimov, que la mayoría de los robots de sus novelas y cuentos están diseñados para cumplir. En ese universo, las leyes son "formulaciones matemáticas impresas en los senderos positrónicos del cerebro" de los robots (lo que hoy llamaríamos ROM). Aparecidas por primera vez en el relato Runaround (1942), establecen lo siguiente:
Un robot no debe dañar a un ser humano o, por su inacción, dejar que un ser humano sufra daño.
Un robot debe obedecer las órdenes que le son dadas por un ser humano, excepto si estas órdenes entran en conflicto con la Primera Ley.
Un robot debe proteger su propia existencia, hasta donde esta protección no entre en conflicto con la Primera o la Segunda Ley.

ROBOTICA COLOMBIANA: Cuando se habla de tecnologías de punta, un robot es con mucha probabilidad la primera imagen que llega a la mente. Nada más futurista que un robot, y en Colombia se fabrican unos cuantos, dignos de ver. Y aunque es verdad que el país está lejos de una utiliza ción intensa de la robótica, como ocurre por ejemplo en Japón o en Estados Unidos, hay investigación en el tema y una incipiente producción de este tipo de máquinas en varios centros académicos e industriales colombianos.
Los robots son agentes artificiales que cumplen tareas propias de los seres vivos, con un cierto nivel de autonomía. Se trata generalmente de máquinas, pero también sistemas de software se pueden ajustar a esta definición bastante general. Todavía se discute en la ingeniería y la ciencia qué cosa es un robot y está vigente la célebre frase de Joseph Engelberger, pionero de la robótica, quien dijo: "No puedo definir un robot, pero reconozco uno cuando lo veo". Tal vez Hollywood ha distorsionado bastante la idea de robots en el imaginario del público, con sus criaturas humanoides del tipo Terminator o C-3PO, el célebre robot asustadizo de Guerra de las galaxias. Y aunque los más avanzados en el mundo real están dotados de asombrosos niveles de inteligencia artificial y pueden tomar decisiones en una situación de incertidumbre, en realidad la mayoría puede ser simplemente manipuladores o controladores de funciones rutinarias, como los que pintan automóviles o llenan de contenido las botellas de gaseosas.La compañía A1A Visa, con sede en Bogotá, fabrica uno muy llamativo, especializado en vigilancia y seguridad. Los ingenieros lo bautizaron simplemente Robot vigilante, se esmeraron en darle una apariencia impactante y, por supuesto, en lograr que haga bien sus tareas. Este robot puede recorrer un piso de oficinas y percatarse de la presencia de humanos en el área, detectar conatos de incendio u otras emergencias y comunicarlo vía inalámbrica a una central. Dejará sin empleo a muchos 'ronderos' en edificios y zonas industriales y está dotado de una cámara de video con zoom 10x y giro horizontal y vertical, no se estrella con ningún obstáculo.

LOGICA DIFUSA

La lógica difusa o lógica borrosa se basa en lo relativo de lo observado. Este tipo de lógica toma dos valores aleatorios, pero contextualizados y referidos entre sí. Así, por ejemplo, una persona que mida 2 metros es claramente una persona alta, si previamente se ha tomado el valor de persona baja y se ha establecido en 1 metro. Ambos valores están contextualizados a personas y referidos a una medida métrica lineal.

FUNCIONAMIENTO: La lógica difusa se adapta mejor al mundo real en el que vivimos, e incluso puede comprender y funcionar con nuestras expresiones, del tipo "hace mucho calor", "no es muy alto", "el ritmo del corazón está un poco acelerado", etc.
La clave de esta adaptación al lenguaje, se basa en comprender los cuantificadores de nuestro lenguaje (en los ejemplos de arriba "mucho", "muy" y "un poco").
En la teoría de conjuntos difusos se definen también las operaciones de unión, intersección, diferencia, negación o complemento, y otras operaciones sobre conjuntos (ver también subconjunto difuso), en los que se basa esta lógica.

Para cada conjunto difuso, existe asociada una función depertenencia para sus elementos, que indican en qué medida el elemento forma parte de ese conjunto difuso. Las formas de las funciones de pertenencia más típicas son trapezoidal, lineal y curva.

ENTORNO FISICO: el sistema de control hace los cálculos con base en sus reglas heurísticas, comentadas anteriormente. La salida final actuaría sobre el entorno físico, y los valores sobre el entorno físico de las nuevas entradas (modificado por la salida del sistema de control) serían tomadas por sensores del sistema.
Por ejemplo, imaginando que nuestro sistema difuso fuese el climatizador de un coche que se autorregula según las necesidades: Los chips difusos del climatizador recogen los datos de entrada, que en este caso bien podrían ser la temperatura y humedad simplemente. Estos datos se someten a las reglas del motor de inferencia (como se ha comentado antes, de la forma SI... ENTONCES... ), resultando un área de resultados. De esa área se escogerá el centro de gravedad, proporcionándola como salida. Dependiendo del resultado, el climatizador podría aumentar la temperatura o disminuirla dependiendo del grado de la salida.

APLICACIONES: La lógica difusa se utiliza cuando la complejidad del proceso en cuestión es muy alta y no existen modelos matemáticos precisos, para procesos altamente no lineales y cuando se envuelven definiciones y conocimiento no estrictamente definido (impreciso o subjetivo).
En cambio, no es una buena idea usarla cuando algún modelo matemático ya soluciona eficientemente el problema, cuando los problemas son lineales o cuando no tienen solución.
Esta técnica se ha empleado con bastante éxito en la industria, principalmente en Japón, y cada vez se está usando en gran multitud de campos. La primera vez que se usó de forma importante fue en el metro japonés, con excelentes resultados. A continuación se citan algunos ejemplos de su aplicación:
Sistemas de control de acondicionadores de aire
Sistemas de foco automático en cámaras fotográficas
Electrodomésticos familiares (frigoríficos, lavadoras...)
Optimización de sistemas de control industriales
Sistemas de reconocimiento de escritura
Mejora en la eficiencia del uso de combustible en motores
Sistemas expertos del conocimiento (simular el comportamiento de un experto humano)
Tecnología informática
Bases de datos difusas: Almacenar y consultar información imprecisa. Para este punto, por ejemplo, existe el lenguaje FSQL.
...y, en general, en la gran mayoría de los sistemas de control que no dependen de un Sí/No.

INTELIGENCIA ARTIFICIAL: En Inteligencia artificial, la lógica difusa, o lógica borrosa se utiliza para la resolución de una variedad de problemas, principalmente los relacionados con control de procesos industriales complejos y sistemas de decisión en general, la resolución la compresión de datos. Los sistemas de lógica difusa están también muy extendidos en la tecnología cotidiana, por ejemplo en cámaras digitales, sistemas de aire acondicionado, lavarropas, etc. Los sistemas basados en lógica difusa imitan la forma en que toman decisiones los humanos, con la ventaja de ser mucho más rápidos. Estos sistemas son generalmente robustos y tolerantes a imprecisiones y ruidos en los datos de entrada.
Consiste en la aplicación de la lógica difusa con la intención de imitar el razonamiento humano en la programación de computadoras. Con la lógica convencional, las computadoras pueden manipular valores estrictamente duales, como verdadero/falso, sí/no o ligado/desligado. En la lógica difusa, se usan modelos matemáticos para representar nociones subjetivas, como caliente/tibio/frío, para valores concretos que puedan ser manipuladas por los ordenadores.
En este paradigma, también tiene un especial valor la variable del tiempo, ya que los sistemas de control pueden necesitar retroalimentarse en un espacio concreto de tiempo, pueden necesitarse datos anteriores para hacer una evaluación media de la situación en un periodo de tiempo anterior...