La imaginación humana no tiene límites, y la misma ha sido la propulsora en la creación de nuevas tecnologías. Con el tiempo muchas ideas increíbles han encontrado su producción en el presente, como los submarinos de Julio Verne o los helicópteros de Leonardo da Vinci.
Haciendo un ejercicio de prospectiva tecnológica podemos anticipar las innovaciones tecnológicas que deberían producirse en el futuro más o menos cercano en campos tan dispares como la nanotecnología, las tecnologías de la información, la ciencia cognitiva, la robótica, la inteligencia artificial, la biotecnología, la salud, la innovación energética o la ciencia de los materiales. Hay incluso quien ha plasmado de forma gráfica la posible evolución en el tiempo de este conjunto de tecnologías, es el caso de Michell Zappa que juega a predecir cómo será nuestro futuro tecnologico partiendo del momento actual.
A continuación mostraré un pequeño resumen de diversas tecnologías que se encuentran en desarrollo en el mundo y que podrían llegar a tener un gran impacto en nuestro futuro. Nos centraremos en esta entrada en aquellas relacionadas con el ámbito de las nuevas tecnologías, la inteligencia artificial o la robótica. Para observar el resto de tecnologías emergentes, concretamente las relacionadas con el ámbito de la salud, la biotecnología, la innovación energética o la ciencia de los materiales, remito al lector a la segunda parte de este post
NFC (Near Field Communication)
Pagar el autobús al pasar el móvil por un lector, acceder a un cajero automático sin necesidad de insertar una tarjeta o comprar un refresco en una máquina sin llevar dinero en metálico son algunas de las posibilidades que permite la utilización de la tecnología Near Field Communication (NFC), un nuevo sistema de validación por radiofrecuencia.
Esta tecnología opera en la frecuencia de 13,56 megahercios, una franja donde no es necesario disponer de una licencia administrativa para usarla. Su alcance máximo es de unos 20 centímetros, por lo que solo sirve para validaciones de gran cercanía. La comunicación entre dispositivos se realiza mediante el envío de una señal del dispositivo iniciador y una respuesta por parte del dispositivo de destino. NFC no está pensada para utilizarse en una transmisión masiva de datos, como puede darse con las tecnologías wifi o Bluetooth. Solo sirve para el intercambio rápido de unos pocos bits de información, lo justo para que identifique y valide al usuario.
Los usos más comunes de esta tecnología son de pasarela para pequeños pagos como el transporte urbano, el aparcamiento público o para acceder a información y determinados servicios, en general para gestionar el acceso a lugares donde es precisa una identificación podría hacerse simplemente acercando nuestro teléfono móvil o tarjeta con chip NFC a un dispositivo de lectura. Es una tecnología muy sencilla de utilizar por parte de los usuarios, ya que tan solo hay que acercar la tarjeta o el dispositivo con el chip NFC integrado a un lector. Además, no requiere ninguna configuración previa ni pulsar ningún botón.
El pago con el teléfono móvil sin duda alguna es la estrella de los usos del NFC. La comodidad de uso y que el gasto pueda estar asociado a nuestra factura o una cuenta de banco son armas muy poderosas y esta tecnología está camino de ser el método de pago del futuro, podremos agregar los datos de las cuenta bancarias que requieres usar con más frecuencia. Próximamente se espera que la mayoría de smartphones integren la tecnología NFC. Japón es uno de los países donde la tecnología NFC se encuentra más implantada en la sociedad. Actualmente los japoneses utilizan tarjetas NFC para entrar al sistema de transporte del metro y en los trenes, así como para realizar pequeñas compras en las tiendas de las estaciones. Sin embargo, poco a poco este sistema de pago se extiende a otras áreas y centros comerciales.
Madurez esperada de la tecnología: 2015
Cloud computing
Podríamos decir que es un nuevo modelo de prestación de servicios TIC que funciona como centros de almacenamiento de datos remotos, y que permite al usuario acceder a un catálogo de servicios estandarizados. Los usuarios de este servicio tienen acceso de forma gratuita o de pago, todo depende del servicio que se necesite usar.
Esto hace posible que los usuarios puedan desentenderse de la instalación, gestión y mantenimiento de aplicaciones, ya que éstas residen en un centro común compartido con otras entidades y usuarios. Esta compartición de recursos y aplicaciones, posibilita un ahorro considerable en costes de operación y mantenimiento, debido, principalmente, a la aplicación de economías de escala. "Cloud computing" no es en realidad un concepto nuevo. Es algo que se ha hecho nuevamente relevante a través de la creciente accesibilidad de redes de computación, en especial Internet, y por la difusión de las conexiones de banda ancha permanentemente conectadas. Las ventajas de la computación en nube son muchas. Como usuario dejaremos de ser dependientes de un ordenador en particular para acceder y trabajar en los datos, podremos disponer de todos nuestros documentos, canciones, fotos o configuraciones disponibles en cualquier dispositivo (ordenador, móvil, tablet..) de cualquier lugar y en cualquier momento. La desventaja principal es que sería necesario trabajar conectados a Internet en todo momento.
Gmail, Google Docs, Dropbox o Hootsuite son ya algunos servicios en la nube que usamos habitualmente. Este nuevo modelo de operación rompe con el sistema tradicional de mantener una infraestructura TIC propia sobre la que ejerzo todo el control y donde soy dueño de todos mis datos y nadie más tiene acceso a éstos. Esta pérdida de control y de privacidad es la barrera de entrada principal al mundo del cloud computing.
Madurez esperada de la tecnología: 2015
Procesamiento de lenguaje natural
Reconocimiento del habla, traducción automática y síntesis de voz, son probablemente las áreas de mayor impulso en el conjunto de las tecnologías de la lengua y la lingüística computacional.
El reconocimiento de la voz consisite en que un ordenador sea capaz de transcribir lo que dice una persona, es decir, de transformar la señal acústica de la voz en una secuencia de palabras que forman un texto escrito. Muchas de las soluciones actuales ya son capaces de reconocer el habla en un lenguaje natural sin ningún tipo de dificultades, y sin tener que hablar despacio o marcando los espacios, como sucedía en los inicios del reconocimiento de voz. Muy pronto podremos dictar correos electrónicos o lanzar aplicaciones únicamente utilizando nuestra voz.
La síntesis de la voz es la lectura automatizada en voz alta de un texto. Es decir, la transformación de una secuencia de palabras en una señal acústica suficientemente comprensible como para que un hablante de una lengua en cuestión sea capaz de recuperar el texto original. En los últimos tiempos han aparecido sintetizadores que utilizan voz de mujer de calidad aceptable, sin embargo, siguen sin alcanzar la calidad ofrecida por un sintetizador de similares características que emplee voz masculina.
La traducción automática por su parte es uno de los sueños más antiguos de la inteligencia artificial, la idea es simple: la transformación de un texto de una lengua a otra manteniendo el significado. Actualmente ya existen sistemas de traducción léxica, que ayudados por las correlaciones estadísticas de palabras y construcciones entre dos lenguas, son capaces de producir traducciones comprensibles. Hasta ahora ha sido imposible programar una máquina que comprenda la intencionalidad semántica de un texto. En la actualidad se obtienen altos niveles de calidad para la traducción entre lenguas romances (español, portugués, catalán o gallego, etc.). Sin embargo, los resultados empeoran ostensiblemente cuanto más tipológicamente alejadas sean las lenguas entre sí, como es el caso de la traducción entre español e inglés o alemán. Traducir es una de las artes más elevadas y que requiere más talento y dedicación. No basta sólo con sustituir una palabra por otra, sino que también se ha de ser capaz de reconocer todas las palabras de una frase y la influencia que tienen las unas sobre las otras, hasta el texto más simple puede estar plagado de ambigüedades. Se espera que en poco tiempo todas las plataformas incluirán, por defecto, traducciones automatizadas ya sea a través de un navegador o de cualquier otra aplicación. El proceso de traducción del contenido será invisible, como un interruptor dentro de la infraestructura.
El campo del reconocimiento de la voz y la lingüística computacional se encuentra en un momento de efervescencia, con un gran crecimiento tanto en la investigación universitaria y en la industrial, como en la presencia de productos comerciales. Actualmente empresas como Google están implicadas de forma muy activa en el procesamiento del lenguaje natural proporcionando programas de traducción automática (Google Translate) en continua evolución. Por otra parte Apple está trabajando en una patente que permitiría que un smartphone pueda convertir la voz del usuario en texto, y al mismo tiempo tener la capacidad de “leer en voz alta” (síntesis de voz) el texto que reciba.
Madurez esperada de la tecnología: 2020
Interfaz háptica / multitáctil
En los últimos años, comenzamos a ver teléfonos con pantallas táctiles cada vez mas sofisticadas, tablets, el mismo mando de la Nintendo Wii, el iPad y últimamente Microsoft Kinect que parece que se utilizará en breve también con ordenadores. Estamos en plena revolución de las interfaces. En los próximos años vamos a asistir a un cambio total y se avecina un gran avance de las llamadas interfaces hápticas o gestuales, con lo que nos comunicaremos con los ordenadores de una manera mucho mas natural.
Aun es pronto para saber hasta dónde llegaremos, pero lo que es evidente es que cada vez se reclama mas una comunicación amigable con las máquinas. El término “háptico” o “háptica” es la traducción al castellano del inglés “Haptics”, que se refiere a la ciencia que estudia todo lo relativo al tacto y sus sensaciones como medio de control e interacción con máquinas y ordenadores. Estamos acostumbrados a interactuar con nuestras creaciones tecnológicas a través de interfaces que son táctiles en el sentido hombre-máquina, pero visuales o auditivas en el sentido máquina-hombre. Tomemos como ejemplo un ordenador: podemos introducir datos mediante toda una colección de dispositivos basados en el tacto, tales como teclados, ratones, etc. Pero la obtención de información desde el ordenador se produce mediante interfaces basadas casi exclusivamente en la vista (pantallas LCD, CRT, documentos impresos) o en el oído (sonidos de alarma, banda sonora en juegos, etc.). Los investigadores que trabajan en el campo de las interfaces aseguran que estos métodos de comunicación maquina-hombre, a pesar de su gran difusión y efectividad, no son la forma óptima de comunicación. Pongamos como ejemplo un software muy difundido en el mundo del diseño de piezas, como es AutoCad. Debemos introducir información sobre la pieza que queremos dibujar mediante un teclado o ratón, y ver representaciones planas de ella sobre una pantalla. A pesar de que es perfectamente posible trabajar de esa manera, sería mucho más intuitiva y poderosa una interfaz verdaderamente tridimensional, que podamos tocar para modificar la disposición de sus partes o apreciar su textura.
Más allá de la ciencia ficción, si hay una imagen que a todos siempre nos ha emocionado es la de esos personajes que manipulaban objetos, ventanas y menús de ordenadores y pantallas translúcidas sólo con sus manos. Hoy en día eso está muy cerca de ser implementado masivamente. El estudio de las interfaces hápticas ha crecido en gran manera en los últimos años y sigue en un constante progreso. La tecnología háptica está evolucionando prometedoramente en algunos campos de aplicación. Los videojuegos de realidad virtual, por ejemplo, podrían beneficiarse enormemente con interfaces de este tipo. Simuladores de todo tipo, instrumentos musicales virtuales, pacientes virtuales que los estudiantes de medicina puedan tocar y sentir, son solo algunos de los campos en los que esta ciencia seguramente se hará fuerte.
Madurez esperada de la tecnología: 2020
Realidad aumentada
La realidad aumentada es el conjunto de aquellas tecnologías que permiten la superposición, en tiempo real, de imágenes, marcadores o información generados virtualmente, sobre imágenes del mundo real. En la realidad aumentada el mundo real y el mundo virtual se entremezclan para crear una realidad mixta en tiempo real. Caminas en plena ruta de montaña y te asalta la duda, ¿cómo se llama cada cima, cuál es su altitud? Desenfundas el móvil, visualizas el paisaje con la cámara del mismo y, justo encima de cada pico, en la pantalla, una etiqueta le ofrece la información que buscabas: Aneto, 3.400 metros. A eso se le llama "la realidad aumentada".
Con la ayuda de la tecnología, ya sea un ordenador, un teléfono móvil, una tableta o cualquier otro dispositivo, la información sobre el mundo real que rodea al usuario se convierte en información digital e interactiva. La popularización de los smartphones, que incorporan GPS, acelerómetros, brújula y procesadores cada vez más potentes, está permitiendo a la realidad aumentada aterrizar en las manos del consumidor a un coste cercano a cero. Hoy por hoy, la información añadida a las imágenes reales son iconos y textos, pero próximamente habrá vídeos y animaciones en 3D.
La realidad aumentada tiene innumerables aplicaciones. Un ejemplo es el uso de esta tecnología en proyectos educativos, como museos o centros de visitantes, con el objeto de mostrar objetos en tres dimensiones, por ejemplo, una pieza arqueológica, una planta o un animal, como un dinosaurio; también se emplea en la reconstrucción de paisajes en ruinas, mostrando el aspecto que debieron tener en el pasado; incluso, se pueden mostrar escenarios completos en los que el usuario pueda interactuar con los diferentes elementos en tres dimensiones. Las aplicaciones de realidad aumentada para móviles, se extienden con rapidez pues son muy útiles, por ejemplo, en el desarrollo de iniciativas en el mundo del turismo. Usando la cámara del teléfono móvil, gracias al GPS, la brújula y el acelerómetro, basta con abrir la cámara y apuntar al aire para ver los iconos de los establecimientos sobre la imagen real, incluida la distancia y la ruta, y enfocando hacia un determinado punto de la ciudad, podemos obtener información sobre comercios, productos, locales de restauración o información turística y de servicio, por ejemplo, sobre líneas de transporte. Incluso, se puede ver el aspecto de un determinado escenario hace unos siglos o ver cómo lucirá un edificio que se va a levantar próximamente sobre un solar que hoy día está vacío.
Existen muchas más aplicaciones actuales de la realidad aumentada a campos como la medicina, la publicidad, el campo militar, los dispositivos de navegación, la prospección hidrológica y geológica o el mundo industrial. En el momento actual, únicamente se ha abordado el aspecto de las ventas y el área lúdica en relación a la realidad aumentada, sin embargo, a medida de la Web móvil avance y las redes sociales basadas en la geolocalización sigan su senda ascendente, la realidad aumentada se aplicará a otras áreas hasta ahora desconocidas. Sectores como el automovilístico, educación, salud y turismo, comienzan a contar con una masa crítica de aplicaciones que permiten la realidad aumentada, dentro de sus estrategias de marketing y publicidad.
En la actualidad ordenadores y teléfonos móviles son los dos tipos de dispositivos utilizados, aunque se espera que con el desarrollo de las tecnologías de display junto con la miniaturización de componentes permitan hacer factible el sueño de unas gafas donde se sobreimprima directamente sobre los cristales la información virtual. Consultoras como Gartner, apuntan que la RA tardará entre 5 y 10 años en llegar al público global de forma paulatina, aunque la introducción ya ha empezado.
Madurez esperada de la tecnología: 2020
Realidad virtual
La realidad virtual es un sistema tecnológico, basado en el empleo de ordenadores y otros dispositivos, cuyo fin es producir una apariencia de realidad que permita al usuario tener la sensación de estar presente en ella. Se consigue mediante la generación por ordenador de un conjunto de imágenes que son contempladas por el usuario a través de un casco provisto de un visor especial. Algunos equipos se completan con trajes y guantes equipados con sensores diseñados para simular la percepción de diferentes estímulos, que intensifican la sensación de realidad. Su aplicación, aunque centrada inicialmente en el terreno de los videojuegos, se ha extendido a otros muchos campos, como la medicina o las simulaciones de vuelo.
La realidad virtual puede ser de dos tipos: inmersiva y no inmersiva. Los métodos inmersivos de realidad virtual con frecuencia se ligan a un ambiente tridimensional creado por un ordenador, el cual se manipula a través de cascos, guantes u otros dispositivos que capturan la posición y rotación de diferentes partes del cuerpo humano. La realidad virtual no inmersiva también utiliza el ordenador y se vale de medios como el que actualmente nos ofrece Internet, en el cual podemos interactuar en tiempo real con diferentes personas en espacios y ambientes que en realidad no existen sin la necesidad de dispositivos adicionales al ordenador, ofreciendo un nuevo mundo a través de una ventana de escritorio. Este enfoque no inmersivo tiene varias ventajas sobre el enfoque inmersivo como son el bajo coste y fácil y rápida aceptación de los usuarios. Los dispositivos inmersivos son de alto coste y generalmente el usuario prefiere manipular el ambiente virtual por medio de dispositivos familiares como son el teclado y el ratón que por medio de cascos pesados o guantes.
Los usos actuales mas frecuentes de la realidad virtual son los siguientes:
- Entrenamiento de pilotos, astronautas, soldados
- Medicina educativa, por ejemplo para la simulacion de operaciones
- CAD (diseños asistido por ordenador). Permite ver e interactuar con objetos antes de ser creados, con el evidente ahorro de costes.
- Creacion de entornos virtual (museos, tiendas, aulas)
- Tratamiento de fobias (aerofobia, aracnofobia, claustrofobia)
- Juegos, Cine 3D y todo tipo de entretenimiento
En un futuro no muy lejano habrá probadores en los que los clientes de un comercio se probarán distintas prendas de ropa moviendo con las manos el vestuario que tendrán para elegir delante de una pantalla que actuará como un espejo que les muestra ya vestidos aunque no tengan necesidad de quitarse o ponerse la ropa. O las casetas de venta de una promoción de vivienda contarán con simuladores que mostrarán un piso piloto del que todavía no hay construido ni un solo ladrillo pero que permitirán ofrecer imágenes tridimensionales para ver prácticamente in situ las dimensiones de nuestra vivienda. Todo esto y más estará al alcance de la mano gracias a la realidad virtual.
Madurez esperada de la tecnología: 2020
Telepresencia holográfica
La telepresencia, la capacidad de proyectar una escena en movimiento en tres dimensiones y en tiempo real en un lugar diferente de donde se está realmente produciendo y sin necesidad de utilizar gafas especiales, está cerca de hacerse realidad, y a todo color. La tecnología de hologramas se basa en una batería de cámaras en un extremo, un láser y un polímero especial para almacenar y crear las imágenes en el otro. La capacidad de refresco de imágenes del dispositivo es ya de solo dos segundos, casi tiempo real. Los hologramas basados en telepresencia, en vivo y a tamaño natural ahora pueden interactuar con sus audiencias a distancia. Puede ser una banda tocando en el escenario, un político dando un discurso de apertura, o un director general la celebración de una reunión interactiva con colegas de todo el mundo. Esta tecnología permite a tres personas "estar" en un mismo escenario aunque en realidad se encuentren a miles de kilómetros de distancia. Además, permite a estas personas verse entre sí e interactuar de manera casi completa. La tecnología eventualmente llegará a oficinas y finalmente a hogares.
La telepresencia holográfica significa que podemos grabar una imagen en tres dimensiones en un sitio y mostrarla en otro, en tiempo real, en cualquier lugar del mundo. La holografía es capaz ya de proporcionar imágenes de excelente resolución en tres dimensiones y gran escala, destacan los investigadores, pero hasta ahora no tenía la capacidad dinámica de actualización. Los dos principales obstáculos, señalan, estaban en la insuficiente potencia de cómputo -en el caso de los hologramas generados por ordenador- y en la falta de un medio de grabación holográfica dinámica y de suficiente tamaño. El problema, añaden, es que la cantidad de información necesaria para generar un holograma de alta calidad es tan grande que la posibilidad de reproducir vídeo en tiempo real se ha visto limitada por el tamaño o por la resolución.
Supongamos que quisiera hacer una presentación en Nueva York, todo lo que necesito es una batería de cámaras en mi despacho y una conexión rápida de Internet, en el otro extremo, en Nueva York, tendrá que haber un dispositivo tridimensional que utilice nuestro sistema de láser y todo está controlado automáticamente por el ordenador. A medida que se transmiten las señales de la imagen, los láseres las inscriben en la pantalla y las presentan en una proyección tridimensional en la que aparecería dando la charla.
Dado el pequeño tamaño de la pantalla y el retardo de dos segundos, algunos científicos objetan al término «telepresencia». Llevar la tecnología holográfica en 3D al mercado implicará la obtención de una imagen más nítida, y el aumento de la frecuencia de actualización a 30 veces por segundo, para que iguale a la TV. Se espera poder producir hologramas con calidad de vídeo en los dos próximos años, y la tecnología podría estar lista para usarse en el salón de tu casa en una década. La industria del entretenimiento y el mundo de la publicidad son usuario potenciales de esta tecnología, pero también la telemedicina, por ejemplo, se beneficiaría de ella ya que podrían teleparticipar en intervenciones quirúrgicas médicos ubicados en cualquier parte del mundo.
Madurez esperada de la tecnología: 2020
3D displays y papel electrónico
El papel electrónico tiene grandes ventajas respecto de una pantalla corriente. Entre otras cosas, puede ser utilizado bajo la luz directa del sol, y las unidades pequeñas no necesitan ser recargadas por semanas. A diferencia del formato de papel que conocemos, esta nueva modalidad permitirá ampliar el texto, realizar búsquedas de palabras e incluso ver imágenes en movimiento, borrar el contenido y cargar otro las veces que necesite. El gran inconveniente ha sido que la tecnología no está en condiciones actualmente de mostrar colores ni vídeo, sin embargo, se espera que próximamente la evolución de la tecnología lo permita. Se está trabajando en pantallas que además de flexibles sean también táctiles, su desarrollo está siendo una prioridad en los departamentos de investigación de las grandes empresas. Parece que su aplicación es un objetivo claro para los dispositivos del futuro y que por esa dirección irán dentro de poco ordenadores, móviles, pantallas o libros electrónicos.
El papel electrónico ofrecería todas las ventajas de la prensa, con resolución excelente, alto contraste que puede ser leído con luz fuerte o débil, y ninguna necesidad de energía externa para mantener una imagen. Sería ligero y bastante flexible para llevar fácilmente durante su cotidiano viaje matutino. Pero a diferencia del impreso, el papel electrónico ahorraría árboles y mancharía de tinta. Tal sueño requerirá pantallas tan delgadas y flexibles como el papel, un display ultradelgado que se dobla y se enrolla en un tubo estrecho, aproximadamente de una pulgada de diámetro.
Compañías como Sony ya han presentado una pantalla 3D totalmente flexible que permite visualizar las imágenes en color. Sony confía en poder aplicar esta tecnología en las pantallas de mayor tamaño y planea comercializarla en las pantallas de 30 pulgadas en pocos años. La primera aplicación que se está dando al papel electrónico es con fines publicitarios. La empresa E-Ink ya lo comercializa en varias tiendas de Massachussets en forma de anuncios flexibles. Estas láminas muestran ofertas y publicidad que cambia constantemente y los mensajes son enviados a través de Internet.
Madurez esperada de la tecnología: 2020
Inteligencia artificial
Se denomina inteligencia artificial (IA) a la rama de las ciencias de la Computación dedicada al desarrollo de agentes racionales no vivos, entendiendo como agente a cualquier cosa capaz de percibir su entorno, procesar tales percepciones y actuar en su entorno (proporcionar salidas).
La inteligencia artificial convencional se basa en el análisis del comportamiento humano ante diferentes problemas, por ejemplo el razonamiento basado en casos o los sistemas expertos que infieren una solución a través del conocimiento previo del contexto en que se aplica y ocupa de ciertas reglas o relaciones. Podríamos englobar a esta ciencia como la encargada de imitar una persona, y no su cuerpo, sino imitar al cerebro, en todas sus funciones, existentes en el humano o inventadas sobre el desarrollo de una máquina inteligente.
La inteligencia artificial ya es capaz de proporcionarnos infinidad de soluciones y aplicaciones a nuestro día a día. Los sistemas de IA actualmente son parte de la rutina en campos como economía, medicina, ingeniería y la milicia, y se ha usado en gran variedad de aplicaciones de software, juegos de estrategia como ajedrez de computador y otros videojuegos. Otros ejemplos de sus usos se encuentran en el área de control de sistemas, planificación automática, la habilidad de responder a diagnósticos y a consultas de los consumidores, reconocimiento de escritura, reconocimiento del habla y reconocimiento de patrones.
Madurez esperada de la tecnología: 2025
Visión por computador
La Visión por Computador persigue reproducir algunas capacidades del sistema visual humano con el fin de proporcionar a las máquinas formas de ver y reconocer imágenes. El propósito de la visión artificial es programar un computador para que "entienda" una escena o las características de una imagen.
Los objetivos típicos de la visión artificial incluyen la detección, localización y reconocimiento de ciertos objetos en imágenes (por ejemplo, caras humanas), el registro de diferentes imágenes de una misma escena u objeto, es decir, hacer concordar un mismo objeto en diversas imágenes, la estimación de las posturas tridimensionales de humanos o la búsqueda de imágenes digitales por su contenido.
Estos objetivos se consiguen por medio de reconocimiento de patrones, procesado de imágenes, teoría de gráficos y otros campos. Las aplicaciones de la visión artificial son múltiples y aplican en infinidad de campos como podrían ser la robótica, la biología, la meteorología, la medicina, la identificación de objetos en el exterior, el reconocimiento y clasificación, el control de calidad y de imperfecciones, procesos industriales, detección de movimiento, reconocimiento de matrículas o reconocimiento de caras o de gestos.
El reconocimiento facial quizás sea una de las aplicaciones más evidentes de la visión artificial. Involucra tanto a investigadores del área de informática como a neurocientíficos y psicólogos. Dada una imagen de una cara "desconocida", o imagen de test, encontrar una imagen de la misma cara en un conjunto de imágenes "conocidas", o imágenes de entrenamiento. La gran dificultad añadida es la de conseguir que este proceso se pueda realizar en tiempo real. El sistema identificará las caras presentes en imágenes o videos automáticamente. Se utiliza principalmente en sistemas de seguridad para el reconocimiento de usuarios. En estos sistemas se utiliza un lector que define las características del rostro, y cuando este solicita el acceso, se verifica comparando los datos obtenidos con la base de datos. Una aplicación de reconocimiento facial futura se basaría en establecer esta técnica a nivel de usuario. Por ejemplo, en un supermercado o en un establecimiento pequeño se podría llevar a cabo un control sobre quien abre la caja registradora mediante un reconocimiento facial previo, de esta manera también se pueden evitar intentos de robo ya que, al no reconocer el rostro, la caja permanecería cerrada. Un caso más extremo sería en los cajeros automáticos donde, para poder operar, fuese necesario un reconocimiento facial en vez del actual PIN. Se han desarrollado algunos sistemas de reconocimiento facial basados en video, por ejemplo, salas inteligentes que pueden reconocer a las personas y iniciar automáticamente las acciones apropiadas. Otro ejemplo son los sistemas que detectan la fatiga de un conductor, monitorizando las expresiones de la cara y los movimientos de cabeza.
Madurez esperada de la tecnología: 2025
Ropa inteligente
Cuando hablamos de ropa inteligente nos referimos a prendas de vestir que nos aportan un valor añadido más allá de hacernos más atractivos, darnos calor o proporcionarnos confort. En el futuro, la ropa inteligente se podrá utilizar para una amplia gama de servicios de supervisión, tales como el cuidado de pacientes ambulatorios sin que tengan que moverse de casa para cada examen rutinario, y para vigilar personas con ciertas demencias, permitiéndoles tener una vida tan normal e independiente como sea posible, gracias al nivel mínimo de intervención directa que esa tecnología requiere.
El departamento de defensa americano, junto con alguna empresa de la misma nacionalidad ya ha comenzado a realizar investigaciones y prototipos con fines militares, sanitarios o comerciales. Podemos definir ropa inteligente como prendas de vestir y accesorios que además de cumplir la función tradicional nos añaden un componente tecnológico que nos van a facilitar determinadas tareas. La idea en este sentido es cambiar el concepto actual: no se trata de dar otra vuelta a la fórmula clásica de un dispositivo portátil, pequeño pero potente y fácil de manejar, sino en un ordenador que se integre con la ropa, en lo que se ha venido a llamar wearable computer o, literalmente, ordenador para llevar puesto. Este tipo de ordenador está siempre disponible aunque su presencia no sea evidente. Se trataría de una continuación del usuario y debe funcionar más como una parte del cuerpo que como un aparato externo. Debe ser algo parecido a lo que supone llevar un par de gafas graduadas. El ordenador que se lleva puesto es aquel que se integra como parte de la vestimenta y se mantiene en constante interacción con el usuario y con la realidad que le rodea.
El mercado aunque incipiente ya presenta algunas novedades curiosas como las zapatillas que cambian de color en función de la distancia recorrida. Las fibras de estos tejidos “inteligentes” incorporan nanotecnología, es decir, partículas diminutas con una función: pueden ser antimicrobianas, para impedir que aparezcan las bacterias que causan olor a transpiración, de protección de rayos UV o también de cerámica que acumulan calor durante el día para liberarlo durante la noche; muy útil para lugares con climas extremos. Utilizando la tecnología del plasma y mediante un proceso absolutamente ecológico, se han creado prendas antimanchas que repelen la lluvia y cualquier líquido, bien sea vino, cava o sopa.
La ropa inteligente permitiría al personal médico supervisar datos vitales del paciente y sus niveles de actividad, como por ejemplo cuándo se levanta, cuándo camina, cuándo desayuna, almuerza o cena, y cuándo duerme. Pero además, y esto es más importante aún, el personal sanitario puede determinar si el sujeto se salta comidas, se cae o deja de moverse. La tecnología puede distinguir entre los acontecimientos normales y los anormales, y alertar a familiares, cuidadores o servicios de emergencia.
Madurez esperada de la tecnología: 2025
Robótica
La robótica es la ciencia y la tecnología de los robots. Se ocupa del diseño, manufactura y aplicaciones de los robots. Combina diversas disciplinas como son: la mecánica, la electrónica, la informática, la inteligencia artificial y la ingeniería de control.
Disponemos de cerebros electrónicos que poseen la inteligencia equivalente a una cucaracha. Dicho de esta forma no parece algo muy impresionante, pero si miramos hacia atrás, hace un puñado de años no teníamos nada. Si los desarrollos de este tipo siguen una curva semejante a la Ley de Moore (o incluso una mucho menos pronunciada), puede que en algunas décadas tengamos robots tan inteligentes como nosotros mismos. La mayor limitación está en el desarrollo de la inteligencia artificial. Es lo más complejo, conseguir que un robot tome decisiones reales y útiles. Algo tan sencillo para un humano como coger un vaso y beber, para un robot es muy complicado. El robot puede confundir el cristal del vaso con el reflejo de otro cristal cercano. Para un robot tomar una decisión es realmente difícil y aquí es donde está la mayor barrera para evolucionar. La inteligencia artificial se creó hace 50 años, y en este tiempo se han hecho cosas pero no hemos avanzado mucho. Se ha conseguido que robots industriales distingan tuercas de tornillo y puedan colocarlas, pero no un robot que cruce una calle y no le atropellen los coches.
Actualmente se está trabajando en robots que son capaces de volar como aviones no tripulados, que van a la búsqueda de medicamentos y vuelven sin necesidad de una persona. Otro ejemplo son los robots que vuelan y detectan incendios y saben dónde están los puntos más calientes. En áreas como la medicina, los avances son sorprendentes. Hay un robot denominado “Da Vinci” que sirve para operar. Es como los ojos y los brazos del médico, y aunque es el especialista el que lo controla, permite reducir las vibraciones humanas o prevenirle de errores si va a hacer algo indebido. Otro ámbito donde la robótica se está desarrollando notablemente es en la desactivación de explosivos como las minas antipersonas en aquellos lugares donde ha habido conflictos bélicos. También podemos citar a los robots submarinos. Cuando sucedió la catástrofe del Prestige en Galicia, el barco vertía grandes cantidades de petróleo al mar y no se sabía cómo tapar la fuga. Fue un robot submarino quien bajó y lo soldó. Existen también multitudes de robots de todo tipo: de limpieza, brazos robot industriales, responsables de la fabricación de casi cualquier objeto. Su objetivo no es sustituir a las personas, sino complementarlas y que sirvan de ayuda para ciertas tareas. La robótica espacial también seguirá teniendo un desarrollo fuerte porque es muy caro enviar a una persona al espacio y además el entorno en el que tiene que trabajar es muy duro. En Oriente se está haciendo un especial hincapié en la robótica con las miras puestas en el cuidado de personas mayores.
Los robots del futuro serán unidades móviles con uno o más brazos, capacidades de sensores múltiples y con la misma potencia de procesamiento de datos y de cálculo que las grandes computadoras actuales. Serán capaces de responder a ordenes dadas con voz humana. Así mismo serán capaces de recibir instrucciones generales y traducirlas, con el uso de la inteligencia artificial en un conjunto específico de acciones requeridas para llevarlas a cabo. Podrán ver, oír, palpar, aplicar una fuerza media con precisión a un objeto y desplazarse por sus propios medios. Según la opinión de lo investigadores, en el año 2020 se producirá un punto de inflexión tecnológica, gracias al cual los robots serán capaces de ver, actuar, hablar, dominar el lenguaje natural y ser más inteligentes. Entonces nuestra relación con ellos será más constante y más cercana. Los autómatas dejarán de ser máquinas sofisticadas que llaman nuestra atención en exposiciones o series de TV para convertirse en herramientas cotidianas que nos ayudarán en las tareas más comunes.
La clave para que se produzca este punto de inflexión se encuentra en los avances que se han producido (y que se puede especular que se producirán en breve) en áreas tales como el reconocimiento de voz, el sentido del tacto robótico, la inteligencia artificial, la nanotecnologia, la antropología robótica y, cómo no, la capacidad de los robots de superar el famoso Test de Turing. Podremos tenerlos en casa para ayudarnos con las tareas de limpieza o incluso con la educación. También tendrán trabajo en las granjas, cosechando el cereal y hasta ordeñando las vacas. En las fábricas, un robot con estas cualidades físicas e intelectuales será mucho más eficiente que los que usamos hoy para, por ejemplo, montar automóviles. Serán más flexibles y capaces de solucionar problemas que aparezcan en las cadenas de montajes. Y todo eso trabajando en tres turnos, las 24 horas del día. De hacerse realidad las predicciones, la incorporación de robots evitará la exposición de los obreros a ambientes peligrosos, estresantes o poco saludables, eliminado en fantasma de los riesgos laborales.
Pero no todos los robots serán así de grandes. De hecho, es posible que la mayor ayuda provenga de sus hermanos más pequeños, aquellos que se construirán gracias a los avances de la nanotecnologia. Estos pequeños ingenios, con tamaños micrométricos, podrán hasta ingresar a nuestro organismo y realizar “reparaciones” en nuestras arterias, venas y órganos internos. ¿Tienes una arteria tapada por culpa del colesterol? No necesitarás cirugía, solo un nanorobot que se desplace por su interior y quite la obstrucción.
El famoso punto de inflexión, o singularidad, propuesto por Kurzweil parece finalmente estar a la vuelta de la esquina. Solo queda determinar su momento exacto, y las consecuencias que ocasionará tanto para los agraciados que se encuentren dentro de ella, como para aquellos que se queden de la nueva brecha tecnológica.
Madurez esperada de la tecnología: 2030
Vehículos inteligentes
La mítica era en las que los coches se conducen solos, sin necesidad de que el “piloto” intervenga podría estar más cerca de lo que pensamos gracias entre otros al sistema inteligente que Google ha diseñado para automoviles. Equipados con una cámara montada en el techo, un radar, y sensores laser para medir las distancias entre objetos, el nuevo software de Google podría acercarnos a aquellas caricaturas futuristas en las que los conductores podían placidamente holgazanear o leer el periódicos mientras su coche los conducía a sus destinos preprogramados.
El coche es un proyecto de Google que se ha llevado a cabo en secreto pero a plena vista con vehículos que pueden conducirse a sí mismos, usando un software de inteligencia artificial que detecta todo lo cercano al coche e imita las decisiones tomadas por un conductor humano. Con alguien tras el volante para tomar el control si algo va mal y un técnico de copiloto para monitorizar el sistema de navegación, se han conducido ya siete coches a lo largo de más de 1.500 kilómetros sin intervención humana en absoluto y más de 200.000 kilómetros con sólo control humano ocasional. Uno incluso bajó por Lombard Street en San Francisco, una de las calles con más cuestas y curvas de la nación.
Quedan muchos años para que los coches automáticos se produzcan en masa, pero los amantes de la tecnología que llevan tiempo soñando con ellos creen que estos pueden transformar la sociedad tanto como Internet. Los ingenieros dicen que esta tecnología podría doblar la capacidad de las carreteras al permitir que los coches conduzcan más cerca los unos de los otros con seguridad. Dado que los accidentes con los coches robot acabarían por ser muy improbables, podrían construirse más ligeros, reduciendo el consumo de combustible. Incluso las predicciones más optimistas calculan que estamos a más de una década de la puesta en práctica de esta tecnología.
Por otra parte Ford continúa profundizando aceleradamente su compromiso con el desarrollo de vehículos inteligentes que puedan conectarse de forma inalámbrica convirtiéndose, de esta manera, en la primera automotriz en construir vehículos prototipos de demostración. Esta nueva tecnología, sobre la que Ford esta trabajando desde hace más de una década, permite que los vehículos se hablen unos con otros en forma inalámbrica utilizando avanzadas señales Wi-Fi o frecuencias de onda corta específicas en canales seguros. A diferencia de los que sucede con los dispositivos de seguridad de los radares, que identifican riesgos dentro de la línea directa de su propia visión, esta tecnología Wi-Fi basada en sistemas de radio, le permiten tener un alcance completo de su perímetro detectando en 360 grados situaciones potenciales de riesgo. Incluso, si la visión del conductor está obstruida.
Algunas de las aplicaciones de esta tecnología le permitirá a los conductores recibir una alerta si su vehículo se dirige en dirección a colisionar con otro en un cruce, si un vehiculo delante disminuye la velocidad repentinamente o si el patrón de tráfico cambia, por ejemplo, al ingresar a una autopista cargada de vehículos. Este sistema, también, podrá advertir al conductor ante un riesgo de colisión al cambiar de carril, al aproximarse a un automóvil o si algún otro vehículo pierde el control.
Existen otros proyectos que pretenden que los coches conduzcan solos, simplemente guiados por un primer coche que iría conducido por un humano. Los otros, responderían a las instrucciones del primero con sensores inalámbricos. La Unión Europea esta financiando un proyecto llamado Sartre, que tiene como objetivo llegar a formar en las autopistas, los llamados “trenes de carretera”. Esto consiste en alinear a varios coches inteligentes detrás de un vehiculo líder que en este caso, estaría pilotado por un humano. Con esto, marcaríamos una velocidad igual, y se disminuiría el consumo de gasolina, evitando también los típicos accidentes “por detrás” que suceden cuando los conductores no guardan la distancia mínima. Los coches líderes, tendrán unos trayectos preasignados de manera que los conductores podrán alinearse a el y desalinearse dependiendo de sus necesidades. Si por ejemplo quieres ir a Barcelona y encuentras un vehiculo líder que va dirección Barcelona, te pones detrás de el, podrías descansar, y cuando te levantas estas en BCN sin enterarte de las retenciones o de cualquier cosa que pase en la carretera. Los desarrolladores del proyecto, concluyen que se podría reducir en un 20% el consumo de carburante, en los coches que se sumen al “tren de carretera”.
Madurez esperada de la tecnología: 2030
Computación Ubicua
La computación ubicua también llamada “Pervasive Computing” es un modelo de interacción en el que el procesamiento de información se integra en las actividades y objetos cotidianos tratando de lograr que la tecnología sea “invisible” para el usuario. La meta está en desarrollar entornos transparentes para que de esa manera todo usuario pueda beneficiarse sin darse cuenta que la está usando y los ordenadores no se perciban como objetos diferenciados. Los sistemas de Internet inalámbrico tienen un gran impacto debido a su ubicuidad: tiene el potencial de estar disponibles en todas partes y son completamente invisibles para el usuario. Un ejemplo de dispositivo que posee la tecnología de computación ubicua se encuentra en los smartphones que cuentan con un sistema de interconexión inalámbrico para el tránsito de información y datos desde un dispositivo móvil.
Sus promotores propugnan la integración de dispositivos alrededor de escenarios donde se encuentre localizado el ser humano, en el que éste puede interactuar de manera natural con sus dispositivos y realizar cualquier tarea diaria de manera completamente trasparente con respecto a sus computadores. Durante sus actividades ordinarias, alguien que esté usando computación ubicua, lo hace a través de diversos dispositivos y sistemas computacionales simultáneamente, y generalmente lo hará sin percibirlo. Este modelo es visto como un paso más del paradigma de uso de ordenadores de escritorio. Como punto común a todos los modelos de computación ubicua podríamos destacar el hecho de que comparten la visión de ser pequeños y disimulables, robustos y con capacidad para procesamiento de red, distribuidos en todas las escalas que comprende el día a día actual, y generalmente son integrables en nuestro entorno sin ser especialmente llamativos. Por ejemplo, un dispositivo de computación ubicua doméstico podría interconectar los sistemas de iluminación y calefacción con un control ambiente, de manera que en función de la evolución del momento del día y sus características, este sistema reaccionase y pudiese variar la temperatura y condiciones de luz en una vivienda o edificio, de manera continua e imperceptible. Otra aplicación frecuente son frigoríficos que son conscientes de su contenido cuando ha sido convenientemente etiquetado, capaces de planificar menús saludables para toda la semana en función de las necesidades de cada miembro de la familia, y advertir a los usuarios de la comida rancia o en mal estado.
Madurez esperada de la tecnología: 2030
Swarm robotics
La meta de esta aproximación es estudiar el diseño de robots (tanto a nivel físico, como de sus conductas de comportamiento), de forma que emerjan patrones de comportamiento colectivo predeterminados mediante las interacciones entre robots y de robots con su entorno, siguiendo el ejemplo de los patrones de comportamiento que se observan en los insectos sociales.
A diferencia de los sistemas de robótica distribuida en general, la robótica de enjambres enfatiza en el uso de un elevado número de robots, y promueve la escalabilidad, por ejemplo empleando únicamente comunicación local. Dicho tipo de comunicación se consigue mediante utilización de sistemas de transmisión inalámbrica, tanto por Radio Frecuencia como por Infrarrojos. Se busca crear pequeños robots inteligentes y autónomos, que podrían ser utilizados para tareas que van desde el espionaje hasta labores industriales o en limpiezas clínicas. Respecto a la autonomía, ésta estaría asegurada por medio de la energía colectada a través de una celda solar que sería capaz de alimentar las tres patas del robot, el sensor que permite identificar objetos y otros robots, además del sistema de comunicación infrarroja.
La aplicación potencial de la robótica de enjambres incluye tareas que exijan, por un lado, la miniaturización extrema (nanorobótica, microrobótica), como por ejemplo sistemas distribuidos de sensores y actuadores en micro maquinaria o el cuerpo humano. Y por otro lado, la robótica de enjambres está indicada para tareas que exijan diseños extremadamente económicos, como por ejemplo para tareas de minería, o para sistemas de medición en agricultura.
El concepto de Swarm robotics ha surgido al hilo de las grandes colonias de robots al igual que ocurren en la naturaleza con las bandadas de aves o bancos de peces. El uso de varios robots para lograr un objetivo común viene motivado por varios factores: El primero de ellos es que en algunos escenarios, el uso de un solo robot puede hacer la tarea muy complicada o incluso imposible de realizar. Imaginemos que se quiere construir un mapa de la superficie de Marte. Con una única entidad móvil se emplearía mucho tiempo hasta conseguir explorar toda la superficie marciana. Otra ventaja adicional es la mayor tolerancia a fallos. En nuestro ejemplo, si un robot se quedara bloqueado, el resto de compañeros completarían la labor. La mejora del rendimiento es otro factor positivo. A mayor número de robots bien organizados, menor será el tiempo empleado hasta llegar al objetivo. Las capacidades de percepción de cada robot pueden verse ampliadas al compartir información. De esta manera un robot podría percibir más allá de lo que captan sus sensores. Otra ventaja del uso de sistemas multi-robot coordinados es el paralelismo, es decir, se podrían llevar a cabo diversas acciones de manera simultánea.
Madurez esperada de la tecnología: 2035
Fuentes: Wikipedia, consumer, blogdemigueldiaz, quark, neoteo, ideaslab, cyldigital, solociencia, eexcellence, ciudadanosmundo, omicrono, gsyc
