New Approaches To Autonomous Exploration At The Costa Rican Shelf Break

Un Azul Más Profundo

Dec. 26 2018

En 1996, Deep Blue, una computadora de ajedrez desarrollada por IBM, se convirtió en la primera computadora en ganar una partida contra un campeón mundial de ajedrez. Esta victoria de la máquina sobre el ser humano fue la culminación de un esfuerzo de desarrollo de una década y un hito importante. Cuando observo los brazos robóticos del ROV SuBastian moviendo nuestras herramientas submarinas, me sorprende su similitud con los del robot que movía de las piezas de ajedrez en un tablero.

Reconstrucción en 3D en tiempo real de las operaciones del brazo robótico de ROV SuBastian en un fondo marino que se filtra en frío a aproximadamente 1000 metros de profundidad.

Al igual que Deep Blue, el esfuerzo de nuestro equipo se basa en años de investigación colaborativa. El objetivo de esta expedición es avanzar en los sistemas robóticos para explorar de manera autónoma entornos naturales complejos y potencialmente peligrosos. Durante nuestro tiempo en Falkor, hemos tratado mejorar la cognición robótica, la planificación y el control. A diferencia del ajedrez, en este concurso nuestras máquinas se enfrentan a un gran maestro astuto y venerable, la madre naturaleza establece las reglas y nos las revela solo parcialmente. Pero nuestros robots también están aprendiendo a ser inteligentes.

Foto grupal del equipo científico y la tripulación de Falkor, durante la etapa 02 de la expedición.SOI / Monika Naranjo Gonzalez

Durante las últimas dos semanas, nuestros planificadores automáticos de misiones han estado trabajando con el clúster de computación de alto rendimiento de Falkor, examinando pistas ambientales débiles registradas en ecos de sonar, imágenes subacuáticas y señales químicas. Al aplicar modelos de inferencia y pistas contextuales, los planificadores están aprendiendo a identificar patrones que indican dónde existen oasis de vida exótica en aguas profundas y cómo enviar a nuestros robots de manera más eficiente para explorar estas áreas. Al principio, el progreso fue lento y requería más de un día para generar un plan de misión simple que cualquier humano con una información modesta podría esbozar en segundos. Pero ahora estos planificadores de misión son capaces de diseñar planes de misión optimizados, con niveles de detalle que serían imposibles de interpretar para un humano.

Uno de los planeadores Slocum está cuidadosamente desplegado en el lado de babor de Falkor.SOI / Monika Naranjo Gonzalez

Para funcionar en este terreno tectónicamente activo, hemos equipado nuestros planeadores submarinos autónomos, Sentinel y Nemesis, con sistemas de detección y control que permiten la adaptación continua de sus operaciones de reconocimiento para adaptarse a las condiciones ambientales. Durante esta expedición recorrieron cientos de kilómetros, utilizando sensores acústicos a bordo para navegar de forma segura entre los volcanes submarinos y los cañones submarinos. A medida que sus misiones han crecido en complejidad, los robots han demostrado nuevos comportamientos muy similares a lo antropomórfico. Cada vez que se despliegan, nuestro equipo de investigación aquí en la nave se parece a un grupo de padres sobreprotectores, esperando con inquietud a que estos robots llamen a casa y nos informen que llegaron a su destino de manera segura y nos cuenten todo lo interesante que vieron. descubierto en el camino. En la actualidad, estos sistemas automatizados a menudo se comportan en niños pequeños, que requieren mucho cuidado y alimentación. Pero como cualquier niño pequeño, estos robots se están desarrollando rápidamente y confío en que eventualmente detendremos el helicóptero. En última instancia, nuestro objetivo es utilizar lo que hemos aprendido aquí en Costa Rica para informar el diseño de robots totalmente autónomos que algún día explorarán los océanos de Europa y Encelado. Cuando llegue ese día, habremos mejorado nuestro juego a un nivel en el que podremos desafiar a cualquier gran maestro del sistema solar.

El Dr. Richard Camilli es el Investigador Principal de la expedición. Su trabajo se centra en desarrollar y utilizar sistemas robóticos autónomos para oceanografía, arqueología, respuesta a desastres y exploración espacial.SOI / Monika Naranjo Gonzalez

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