Hacia una mejor representación de la información en los sistemas de computación flexible

Isidoro García Cano/DICYT Un grupo de investigación de la Universidad de León trabaja en el desarrollo de nuevos algoritmos informáticos y software que mejoren la representación de la información utilizada por los sistemas de computación flexible. Estos sistemas informáticos tratan problemas complejos a través de aproximaciones matemáticas de su solución y se aplican a multitud de ámbitos cotidianos, desde las cámaras fotográficas automáticas hasta los programas de una lavadora. Los investigadores leoneses tratan de mejorar sistemas que representan la información en diferentes grados de detalle, lo que ahorraría costes de computación. La robótica puede ser una de sus aplicaciones.

Según explica a DiCYT Adolfo Rodríguez de Soto, del grupo de investigación Siflex, el objetivo del estudio es "desarrollar software que permita tratar problemas muy complejos sin buscar una solución perfecta, sino aproximada". Ésta es la base de los sistemas de computación flexible, sistemas de inteligencia artificial que toman como referencia el comportamiento humano para resolver problemas sobre el control de procesos industriales o tecnológicos, principalmente. El modo de resolver estos problemas es a través de la denominada lógica difusa (o fuzzy sets), "sistemas que se construyen recogiendo información de muchas fuentes", argumenta Rodríguez de Soto.

Estos resúmenes de datos se consiguen mediante computación flexible, "técnicas que representan conjuntos de datos flexibles, donde la pertenencia es un grado", no una categoría absoluta, comenta el matemático de la Universidad de León. Así, por ejemplo, mediante estos sistemas se podría representar en un programa informático conceptos lingüísticos como 'es muy probable que una acción suba en Bolsa', sin necesidad de determinar exactamente cuánto. "Los fuzzy sets han permitido operar con estos conceptos como si fueran funciones matemáticas, lo que le ha dado gran capacidad de representar información a los sistemas informáticos", opina Rodríguez de Soto.

Aplicación en robótica

Sin embargo, "el problema de la computación flexible es obtener la información más relevante” para que el sistema pueda tomar la mejor opción. La principal opción es utilizar técnicas de análisis multirresolución, que representan un mismo conjunto de información de diferentes formas dependiendo de las necesidades del sistema. "Puede haber soluciones muy complejas que requieran mucho detalle en la información en la que se basen, y otras más sencillas que no requieran tanto detalle", resume el científico. Así, el grupo de investigación que dirige trabaja para "representar flujos de información en diferentes escalas de detalle mediante un sistema de lógica difusa o fuzz sets que permita representar los datos en diferentes términos".

Según Rodríguez de Soto, estas técnicas pueden permitir sistemas más flexibles en robótica: "para encontrar un camino, es probable que un robot no necesite procesar toda la información que le ofrecen sus sensores", justifica. "Sin embargo si quiere encontrar un objeto sí requerirá más información". Así, mejorar estos sistemas de representación de la información permitiría liberar recursos de cálculo para otras cosas, ya que "procesar información en detalle es más costoso en computación". Este trabajo lo está desarrollando Andreu Conrado Capdevilla en su tesis. Posteriormente los investigadores pretenden completar el sistema con datos artificiales generados por ordenador y desarrollar algoritmos informáticos nuevos. La línea de investigación cuenta con financiación del Ministerio de Educación y Ciencia y la Junta de Castilla y León.
 

Sistemas que controlan las cámaras de la T4 de Barajas

Los sistemas de control difuso se aplican en los programas de lavadoras y cámaras fotográficas automáticas (donde el enfoque automático tiene que procesar información procedente de diferentes puntos o sensores del objetivo), entre otros muchos campos de aplicación. Otro está en la industria del automóvil, donde problemas como el cambio automático o los nuevos programas que permiten el aparcamiento automático se rigen mediante estos sistemas. Asimismo, la computación flexible y los fuzzy sets se utilizan para controlar grandes volúmenes de información, como los que generan las 4.000 cámaras instaladas en la T4 de Barajas. Tal cantidad de datos "sólo se puede controlar por sistemas informáticos diseñados para detectar cambios, por ejemplo, pero que no procesan toda la información", comenta el investigador de la Universidad de León Adolfo Rodríguez de Soto.