Robots para aprender a sonreir

¿Imaginas que un robot que no siente, te ayude a identificar cómo se expresa la felicidad, la tristeza o el enojo?

Por Thelma Gómez Durán

Parece sencillo. Muchos pensarían que es tan fácil que cualquiera lo puede hacer: mirar el rostro de una persona y reconocer lo que sus gestos delatan. Parece natural. Pero no es así.

Para Yosabeth no es fácil traducir el significado de unas cejas fruncidas o de unos ojos anegados de lágrimas. Para muchas personas, que como ella viven con algún trastorno autista, no es sencillo identificar el rostro de la alegría, el miedo, la tristeza o el enojo.

A sus 15 años, Yosabeth está aprendiendo a reconocer los sentimientos que están detrás de las expresiones faciales. Para lograrlo, desde hace algunos meses, pasa varias horas con un robot, una máquina que no siente, pero que tiene como objetivo ayudar a enseñar algo muy humano: el significado de una sonrisa.

Podría decirse que nació en 2012. Ese año sus creadores –investigadores y estudiantes del grupo de desarrollo de aplicaciones mecatrónicas del Tecnológico de Monterrey, campus ciudad de México– comenzaron el proyecto para poner en práctica sus conocimientos sobre inteligencia artificial. Sabían que su invención no se utilizaría para la industria o el entretenimiento, áreas en donde la robótica lleva un largo trecho recorrido.

La máquina que tenían en mente sería diferente. Primero pensaron en crear un robot cuentacuentos, recuerda la doctora en automática y robótica Isela Carrera. Pero esa propuesta quedó superada cuando un investigador lanzó el reto: ¿por qué no hacer un robot que sirva de herramienta en la terapia de los niños que viven con autismo?

El primer prototipo no los convenció y se cambió casi totalmente. “Tecnológicamente no todo funciona a la primera”, reconoce el doctor Pedro Ponce, líder del grupo e investigador de la Escuela de Posgrado del Tecnológico de Monterrey. Hoy el grupo ya tiene a su robot; se llama TECO.

Sociabilizar la robótica

A la vista de cualquier fanático de la ciencia ficción, el robot TECO podría parecer demasiado simple. No es una máquina que asombre por su apariencia vanguardista. Su singularidad radica en su misión: ayudar a que niños con autismo aprendan a reconocer, en ellos y en otras personas, los gestos del enojo, de la felicidad, de la tristeza y del asombro.

Es uno de los varios desarrollos que dan forma a la “robótica social”, disciplina que va en auge y que tiene entre sus objetivos lograr que los robots sean aceptados socialmente para que realicen tareas como ser recepcionistas en un hotel, cuidar a un enfermo, atender a personas con discapacidad, ayudar en terapias de rehabilitación, servir de compañía, realizar labores domésticas, entre otras tantas acciones.

“Estamos en los comienzos de la robótica social –comenta la doctora Carrera–, ya hay desarrollos con avances significativos, como robots que pueden interactuar con el humano, pero todavía falta”. Hoy existen varios robots sociales que están en prueba para servir de compañía o como herramienta en terapias para niños con autismo.

TECO es sólo uno de ellos.

En 2004, por ejemplo, la compañía francesa Aldebaran –una de las más destacadas en el campo de la robótica– presentó a NAO, humanoide capaz de caminar, hablar en varios idiomas, bailar o jugar futbol. Gracias a que la empresa liberó su software, NAO se utiliza en varias universidades –entre ellas el Tecnológico de Monterrey– para desarrollar proyectos educativos, científicos y terapéuticos. En 2012, por ejemplo, se usó en terapias de aprendizaje con niños autistas del Reino Unido. Y aunque NAO puede expresar emociones sencillas, no está programado para realizar gestos.

Otro humanoide, llamado KASPAR, creado por investigadores de la Universidad de Hertfordshire, en Inglaterra, también está programado para hacer gestos y utilizarse en terapias para niños con autismo. Como TECO, está en pruebas experimentales.

¿Cómo un robot que no siente, que nunca ha experimentado la felicidad o la tristeza, puede enseñar a un humano a expresar esos sentimientos?

Un mundo distinto

Para que los seres humanos seamos capaces de traducir las expresiones faciales de otra persona y ponerle rostro a nuestros sentimientos, es necesario que se active una serie de procesos neuronales. Es un proceso que se desarrolla y afina durante los primeros años de vida, cuando vemos el rostro de la gente que nos rodea e imitamos sus gestos. Así es como aprendemos a conocer el significado de una sonrisa o de unas cejas arqueadas.

En los cerebros de los niños con algún trastorno del espectro autista no se activan en forma adecuada los mecanismos para que ellos “puedan reconocer sus propias emociones y, por lo tanto, no pueden reconocer las de los demás. Fisiológicamente su cerebro no les permite aprender a reconocer las expresiones faciales y las emociones ligadas a ellas”, explica Demi Grammatikou, psicóloga que colabora con el grupo de científicos que creó a TECO.

Antes se hablaba de “autismo”. Hoy se usa el concepto de “trastornos del espectro autista” para englobar las alteraciones que comparten ciertas características, como el Síndrome de Asperger, los Trastornos Generalizados del Desarrollo, el Trastorno Desintegrativo Infantil, el Síndrome Landau Kleffner, entre varios más.

La ciencia ha identificado que estos trastornos están ligados a una biología y una química en el cerebro que no funciona como debería, de acuerdo con la Biblioteca de Medicina de EU. Y aunque durante poco más de 60 años se han realizado investigaciones, aún no se identifican sus causas.

Estos trastornos no sólo afectan las capacidades del lenguaje e interacción social, también provocan alteraciones a nivel sensorial; “ellos perciben el mundo de forma diferente”, afirma Adriana Gutiérrez, directora del Centro de Integración Sensorial, AC, escuela creada para atender a quienes viven con alguno de estos trastornos. Sus alumnos reciben terapia con TECO.

“A los niños con autismo, las personas les parecemos impredecibles, caóticas; no saben qué esperar de nosotros. Lo que hemos visto es que la tecnología les llama la atención y cuando usan herramientas tecnológicas les baja el nivel de ansiedad; creemos que eso sucede porque la tecnología es predecible. Esa es la puerta que queremos abrir y utilizar para este proyecto”, dice Grammatikou.

“Los niños que viven con algún trastorno autista aprenden en forma muy concreta –explica Adriana Gutiérrez–, y una máquina es muy concreta: va del paso A, al paso B y luego al paso C.”

Sonrisas de un robot

Para crear a TECO los investigadores estudiaron expresiones faciales para identificar cómo luce una cara de enojo, asombro, tristeza o felicidad. Probaron una y otra vez hasta que decidieron que ya era tiempo de presentarlo con los niños.

El primer día –recuerdan Demi Grammatikou y Adriana Gutiérrez– siete niños tuvieron contacto con él. La mayoría fue cautelosa. Hubo quienes se entretuvieron con el sonido de sus motores cuando cambia de expresión. Y uno de ellos le ordenó: “Tú me vas a dar galletas. ¡Dame las galletas!”

Yosabeth lo miró intrigada, por momentos lo ignoraba, pero después volvía a verlo; algo le molestaba, pero no lo decía, hasta que propuso: “Hay que ponerle un vestido”, dijo. Se consiguió una pequeña playera y se la colocaron al robot. Sólo así, Yosabeth puso atención a los gestos de TECO.

En seis sesiones, los niños aprendieron a saludar a TECO cuando él, con su voz robótica, les dice Hola. “Estamos observando avances”, asegura Grammatikou, quien guía las terapias y registra los avances que tienen los diez niños con los que trabaja TECO.

Algunos, como Yosabeth, ya identifican la sonrisa de TECO. Incluso, lo imitan y hacen caras de felicidad, resalta Adriana Gutiérrez, “pero sus gestos aún son muy teatralizados, aún no los asocian con su emoción”. El hecho de que imiten una sonrisa es un gran logro; están adquiriendo herramientas que les ayudarán a comunicarse.

Ahora, cada que Yosabeth mira a Demi no la identifica como la terapeuta. Para ella, es “la señora del robot”.

Más allá de un robot

Autismo. La palabra tenía poco significado para Margarita antes de ser mamá. La había oído, pero no se había detenido a saber qué implicaba. Incluso, no la escuchó durante los más de 24 meses que buscó con doctores y terapeutas una explicación del porqué sus hijos, Yosabeth y Miguel Ángel, no se desarrollaban como tendría que ser.

Cuando Margarita empezó su búsqueda, Yosabeth tenía cinco años, acababa de entrar al kínder y sus maestras se quejaban de que se golpeaba, no jugaba con otros niños, “no se adaptaba”. Miguel Ángel tenía casi tres años y aún no hablaba.

Así, comenzó su peregrinación para tratar de saber: fue al DIF, al Instituto Nacional de Pediatría, al Instituto Nacional de Rehabilitación e inscribió a sus hijos en un Centro de Atención Múltiple (CAM), escuelas gubernamentales en donde se atiende a niños que viven con alguna discapacidad. En ninguno de esos lugares pudieron darle un diagnóstico certero.

Fue hasta que Yosabeth tenía siete años y Miguel Ángel cinco, cuando le dijeron que era probable que tuvieran autismo. Le sugirieron que asistiera al Centro de Integración Sensorial. Ahí, después de varios estudios, Margarita supo que Yosabeth tiene el Síndrome de Asperger y Miguel Ángel presenta un autismo severo.

Los trastornos del espectro autista son más comunes de lo que se piensa; se estima que están presentes en una de cada cien personas. Es en la infancia cuando surgen las señales de que algo no anda bien: los niños no tienen contacto visual, tienen problemas de lenguaje –a veces no pueden hablar–, no se relacionan con otros, no participan en juegos interactivos. Y aunque son varias las alertas que envían es común que no reciban diagnósticos rápidos y adecuados.

El arma más importante que se tiene contra el autismo, resalta la psicóloga Adriana Gutiérrez, es el diagnóstico temprano, porque permite brindar una atención adecuada y es posible tener un mejor pronóstico para el futuro. Por ello, los investigadores del Tecnológico de Monterrey decidieron crear un método de detención rápida, para que maestros y padres puedan saber si un niño presenta un rasgo autista.

Para el doctor Ponce, “en el desarrollo de productos mecatrónicos no sólo nos interesa hacer máquinas más eficientes, sino también ayudar a resolver problemas y necesidades sociales”.

Siguiendo esta filosofía, en el grupo se desarrolló una aplicación web para tableta, que pueden utilizar los niños, el psicólogo y los padres. “Es una interfase entre el robot y los usuarios”, explica Omar Mata, quien desarrolló la aplicación, como parte de su maestría en Ciencias de la Ingeniería. Al psicólogo le permite tener el expediente clínico del niño, así como registros de cómo reacciona y avanza en las terapias con el robot. A los padres les ayuda a tener un control sobre los medicamentos que debe tomar su hijo.

René Meléndez, estudiante de maestría en Ciencias Computacionales, trabaja en la creación de un ajedrez –en una plataforma para videojuegos–; con él se buscará que los niños desarrollen su inteligencia emocional y la inteligencia espacial. “Queremos que sea una herramienta pedagógica que les ayude a los niños en su vida diaria”.

Jaime Zúñiga, doctorando en Ciencias de la Ingeniería, desarrolla un sistema para evaluar el progreso de los niños en sus terapias con el robot. “Queremos tener una terapia integral”, explica Ponce. “Si lo logramos seremos los primeros en México en proponer una terapia integral tecnológica para niños con autismo”.

En este grupo de desarrollo de aplicaciones mecatrónicas, dirigido por el doctor Ponce, también han colaborado la doctora Isela Carrera, el doctorando Mario Rojas —quien ya desarrolló una silla de ruedas inteligente— y el estudiante de ingeniería en Sistemas Electrónicos, César González, y la terapeuta Demi Grammatikou.

Robots con ética, ¿y los humanos?

TECO no está terminado. Sus creadores siguen ajustando sus circuitos, cambiando sus motores y mejorando su funcionamiento; incluso, piensan darle otro rostro y afinar sus gestos. También evalúan la posibilidad de dotarlo de un sistema de reconocimiento facial.

Los retos que TECO tiene son muchos. Lo mismo sucede con la robótica social, una disciplina que aún lidia con varios obstáculos. Algunos, menciona la doctora Carrera, son contar con baterías que no fallen; garantizar que las personas están seguras frente a un robot; lograr la aceptación de estas máquinas en la sociedad y fijar los principios éticos que regirán su elaboración.

En la inteligencia artificial, el tema de la ética se discute cada vez más. El mejor ejemplo es la carta que en julio de 2015 firmaron poco más de mil científicos –entre ellos Stephen Hawking– y expertos. Ahí, mostraron su rechazo al desarrollo de robots autónomos y que prescindan de la intervención humana para utilizarse en el área militar. “No se trata de limitar la inteligencia artificial, sino de introducir límites éticos en los robots”, expuso la científica Francesca Rossi, al presentar el documento en la Conferencia Internacional de Inteligencia Artificial.

Mientras, en otros ámbitos sociales ni siquiera se práctica la empatía con los niños que viven con autismo, tampoco con sus padres.

Margarita, mamá de Yosabeth y Miguel Ángel, no ha tenido que hacer ningún experimento para comprobarlo, sólo le ha bastado ir a un restaurante para mirar cómo las personas que se sientan en las mesas vecinas se cambian de sitio en cuanto escuchan los ruidos que hace su hijo para comunicarse; el autismo severo que tiene no le ha permitido desarrollar el habla.

Otras madres han escuchado frases como: “no te le acerques, que tal si es contagioso”, cuando van en un lugar público y sus hijos hacen algunos de los movimientos repetitivos que caracteriza a ciertos trastornos autistas.

Cuando los vecinos se enteraron que en su colonia abriría una escuela para niños y adolescentes con trastornos del espectro autista –el Centro de Integración Sensorial–, pegaron carteles mostrando su rechazo; incluso, el día de la mudanza cerraron la calle y amenazaron a la directora. Su argumento fue que, por seguridad de sus familias y sus hijos, no querían “una escuela así. Mejor que se vayan al DIF”.

Margarita trata de entender estas conductas: “Pareciera que les tienen miedo. Ni siquiera tienen el valor de conocer a estos niños”.

Quizás, en un futuro no muy lejano, los robots sociales enseñen a los humanos –a los que no viven con autismo– la importancia de la ética, de la empatía y el significado de una sonrisa.

  • Gerard Valero

    Ese robot tenlo por seguro que a cualquier niño le da miedo, como que dijeron… a ver que le ponemos de cara, ve a la basura y trae lo que encuentres, puede que hayan dicho que piensan cambiarle el rostro, pero con haberlo mostrado asi como esta, no llama la atencion, como que les falta saber un poco de diseño, por que puede que sea un buen robot para un buen uso, pero su diseño hace que parezca como fabricado en los 90s u 80s, denle un diseño mas futurista, no vayan de reversa.