Apuntes científicos desde el MIT

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Escrito por pere-estupinya

28 Mar 2008 - Enlace

Divisando el futuro desde el MIT

Si pretendes descubrir algunos de los proyectos tecnológicos más futuristas del prestigioso Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT ), el primer lugar que querrás visitar es el Media Lab , un centro que mezcla ingenieros, científicos, artistas y empresarios con la inequívoca misión de “inventar el futuro”.
Pasear por su interior es un estímulo constante, y escoger entre sus más de 300 proyectos, imposible.
Tras una enorme ventana descubres a Leonardo, el robot emocional más avanzado que existe. Leonardo te mira y escucha. Es capaz de interpretar las expresiones de tu cara, el tono de tu voz, e interactuar contigo. Será socialmente inteligente y representa el porvenir de los robots personales .
Pasas a la sala contigua y te presentan al grupo que explora interfaces más efectivas que el teclado para comunicarte con el ordenador; observas a un investigador que pretende dirigir un sonido para que se oiga sólo en un lugar concreto, y visitas al equipo que diseña nuevos instrumentos musicales y prepara un revolucionario concepto de escenificación musical llamado ópera del futuro , que estrenarán en Montecarlo en 2009.
Subes un piso y el director del Human Speechome Project te explica que está registrando 400.000 horas de audio y video de su propio hijo para identificar los momentos claves del desarrollo y aprendizaje del lenguaje. A su lado, el grupo de Alex Pentland te muestra sensores personales que miden detalles de tus movimientos, expresiones faciales, tono de voz, lenguaje no verbal, y dinámica de las conversaciones para extraer información sobre el comportamiento humano y las interacciones sociales.
De vuelta a la primera planta te encuentras el laboratorio del experto en prótesis Hugh Herr, que ya ha diseñado el tobillo electrónico más avanzado que existe, ahora está trabajando en una rodilla, y asegura que las prótesis inteligentes llegarán a superar holgadamente las características originales de los miembros amputados.

Sales del MediaLab aturdido, y te das cuenta que todavía te falta recorrer todo el MIT y enfrentarte a sus proyectos de mayor envergadura. Caminas escasos 150 metros, subes a la quinta planta del Edificio 68, y entras en uno de los laboratorios de biología sintética más prestigiosos del mundo. Allí su director Drew Endy te dice “como ingeniero, me apasiona construir cosas, y no encuentro un reto más apasionante que programar ADN y fabricar organismos vivos para que se comporten de la manera que hayamos previsto”. La biología sintética representa un nuevo paso en la ingeniería genética, va más allá de modificar o combinar elementos que ya existen dentro de la célula. Se trata de diseñar desde cero nuevas estructuras y moléculas con las funciones que queramos; y estandarizarlas para poder crear a gran escala formas de vida absolutamente noveles.

Pero si hablamos de integrar los planteamientos de la ingeniería con la biología molecular, nos dirigimos de lleno a una de las apuestas más fuertes del MIT para los próximos años. El filantrópico David Koch ha dado100 millones de dólares para construir el futuro Koch Institute para la Investigación Integral del Cáncer . Allí, investigadores como el premio Nobel Phillip Sharp formaran equipos mixtos con ingenieros como Robert Langer, cuya mente sólo se dirige a solucionar problemas. Langer posee más de 600 patentes y es uno de los pioneros en la creación de nanopartículas que viajarán por el torrente sanguíneo, identificarán las células tumorales, y liberarán fármacos específicos sobre ellas.

Baterías más eficientes, captación de carbono, mejoras en la fisión nuclear, en el aprovechamiento de la energía solar, en los molinos eólicos, en biocombustibles, … son algunas de las iniciativas que se emprendieron con fuerza cuando en 2006 la presidenta del MIT, Susan Hockfield, estableció la lucha contra el problema energético como una de sus principales responsabilidades.
Pero si hablamos de fuentes de energía futuristas, sin duda una de las grandes esperanzas es la fusión nuclear; forzar la unión entre átomos de hidrógeno para formar helio y liberar una enorme cantidad de energía. En el Plasma Science and Fusion Center te muestran su principal herramienta de investigación, el reactor Alcator C-Mod. Pero en seguida te conducen al LDX , un reactor inspirado en la magnetosfera de Júpiter y en cuyo interior levitará un anillo superconductor de media tonelada. Con él pondrán a prueba una estrategia absolutamente novedosa para confinar átomos y acercarse a la fusión nuclear.

Si hay un área en la que el MIT ha sido siempre uno de los líderes destacados, ésta es la robótica. Te encuentras robots esparcidos por todo el campus. En el departamento de astronáutica los hay que vuelan de forma independiente, el robosnail del departamento de ingeniería mecánica imita a un caracol y sube por las paredes llegando a cualquier rincón que se proponga, y el grupo de locomoción está obsesionado en conseguir que sus robots se muevan de una forma más natural. Pero si buscamos lo más puntero en devolver el sentido original a la palabra Robot (trabajador), tenemos que ir al Laboratorio de Inteligencia Artificial y Ciencia Computacional (CSAIL). Allí Rodney Brooks lo tiene claro: “mi misión actual es hacer robots útiles, que ayuden a las personas en sus trabajos. No que los sustituyan, sino que los hagan más fáciles, como ha pasado con los ordenadores”. A continuación nos presenta con orgullo a “Obrero”, un robot humanoide con manos flexibles y sensores táctiles deformables inspirados en la piel humana. La exquisita sensibilidad de Obrero le permite percibir las propiedades del objeto que está cogiendo y actuar en consecuencia. Distingue perfectamente un huevo de un tornillo, y puede coger tanto una pieza metálica pesada de forma tenaz, como un papel enrollado sin aplastarlo.
Abandonas el laboratorio de Brooks y a simple vista distingues al equipo que ha diseñado el “Robocar”, un vehículo autónomo que se desplaza sin conductor ni control remoto. Sus sensores y un sistema de posicionamiento le son suficientes para dirigirse a sí mismo. El Robocar quedó finalista en una competición esponsorizada por el Departamento de Defensa de Estados Unidos, y permite hacer más plausible un futuro en el que algunos coches no requieran conductor.

En el mismo edificio se realizan decenas de proyectos en Inteligencia Artificial. Es ilusorio predecir cuál fructificará en el futuro, pero quizás donde más esfuerzos se están dedicando es al reconocimiento de imágenes por ordenador y a la fotografía computacional .
Ante una foto con serpientes, árboles, pájaros, rocas, caballos, vehículos y casas, para nosotros es fácil distinguir qué es un animal, y qué no lo es. Para un programa informático es mucho más difícil… de momento. Inspirados en el funcionamiento del cerebro se están construyendo modelos informáticos de visión computacional que podrán extraer información muy precisa de las imágenes. Pronto, cuando teclees la palabra “coche” en Google images, la búsqueda no se realizará por los tags de la foto que alguien haya introducido, sino por su contenido gráfico.

Rememorando “2001: Odisea en el Espacio” mezclamos la inteligencia artificial con la exploración espacial; un área en que la NASA y los ingenieros del MIT siempre han trabajado de forma estrecha. Existen tres formas de explorar el espacio: Con humanos, con robots, y mediante telescopios. De las tres podemos encontrar proyectos bastante futuristas. Olvidaros de la imagen del astronauta patoso vistiendo un traje espacial enorme y pesado que le dificulta los movimientos; es el pasado. El traje del futuro estaba colgado en el despacho de su diseñadora, Dava Newman, en el departamento de Astronáutica e Ingeniería de Sistemas. Este traje cuenta con un novedoso sistema que utiliza contrapresión mecánica en lugar de aire presurizado, y que mejorará no sólo la movilidad de los astronautas, sino también su seguridad.
El MIT tiene varios proyectos de robots destinados a la exploración de Marte. Uno de los más originales son los microbots , pequeñas esferas equipadas con sensores y sistemas de comunicación que se esparcirían en gran número por la superficie de Marte. Esta estrategia permitirían recoger datos de un área mucho mayor y diversa que con los vehículos convencionales.
La construcción de telescopios nunca ha sido una de las áreas en las que el MIT ocupase un lugar destacado, pero sin embargo la NASA les está financiando el desarrollo de un proyecto para construir telescopios en la cara oculta de la luna . Allí, sin ninguna atmósfera que enturbie, serían capaces de recibir señales de la época oscura del universo, cuando se empezaron a formar las primeras estrellas y galaxias.

De lo inmenso a lo diminuto. La nanotecnología ya no tiene dueño. Se ha esparcido por los laboratorios de biología, de ciencia de materiales, de medicina, de ingeniería… pero quizás quien más expectante la ha recibido es el “Institute for Soldier Nanotechnologies”, un centro que recibe una abrumadora cantidad de dinero por parte del Ejército de Estados Unidos con el objetivo de proteger mejor a sus soldados. El soldado del futuro llevará sensores de gases tóxicos, protectores ligeros a base de nanotubos de carbono que dejarán obsoleto al kevlar, botas que le permitirán saltar y correr más rápido, implantes biónicos, y toda una serie de artilugios encaminados a reducir los riesgos durante las misiones, mejorar la intervención en caso de heridas, e incrementar las capacidades humanas.
Por último, uno de los proyectos más ambiciosos y que puede tener un impacto mayor en nuestra vida cotidiana es la electricidad sin cables. Los ingenieros del MIT ya han conseguido encender a distancia una bombilla de 60 vatios con un dispositivo situado a 2 metros de distancia. Marin Soljacic asegura que gracias a esta metodología basada en el acoplamiento por resonancia magnética “en un futuro cercano podríamos no necesitar cables para recargar nuestros teléfonos móviles, PDA’s, ordenadores, y una larga lista de equipos electrónicos”.

Es un sacrilegio no citar la ciencia básica puntera que el MIT está haciendo en neurociencia, en biología molecular o en el estudio del clima, ni hablar de su prestigiosa facultad de economía, ni de urbanismo, ni del departamento de ciencia, tecnología y sociedad más antiguo del mundo. Resulta imposible prever cuáles de sus proyectos pueden llegar a transformar nuestra sociedad; no se necesita una perspectiva histórica demasiado remota para entender lo inocentes que seríamos si lo creyéramos.

Algunas de las investigaciones del MIT se estancarán, y en muchísimos casos otros centros les pasarán por delante. Pero paseando como explorador científico por sus interioridades respiras futuro, y no te queda ninguna duda que en lugares como éste es donde se inventa parte del mundo en el que viviremos.

Publiqué este artículo ayer jueves 27 en la versión impresa de Ciberpaís, dentro de su especial 10º Aniversario. También se recoge en la web , pero sin fotos ni links. Por eso me permito reproducir el texto añadiendo dichos elementos, e invitaros a comentar o pedir más detalles de las investigaciones que aquí he tratado tan, tan de refilón.

Escrito por pere-estupinya

29 Dic 2007 - Enlace

Tercera Cultura: arte para comprender la ciencia

Entendemos la ciencia como una construcción humana, con sus virtudes y sus defectos. Nos maravillan sus proezas y aceptamos sus limitaciones. Somos conscientes de su poder y le pedimos que nos ayude a crear un futuro mejor. Admiramos su fabulosa capacidad para interpretar nuestro mundo, pero sabemos que no puede hacerlo sin una visión humanista.

Por eso nos identificamos con esta Tercera Cultura que no aísla ciencias y letras, sino que promueve espacios de diálogo entre las diferentes áreas de conocimiento.
Hablamos sin complejos de cómo la ciencia se relaciona con la sociedad, se involucra en la toma de decisiones políticas y participa en la creación de una única cultura que intenta comprender el mundo desde una perspectiva multidisciplinar.

La revista SEED:Science is culture es un claro exponente de esta filosofía. Precisamente en su número de diciembre incluye el artículo “El futuro de la ciencia es el arte” en el que aborda uno de los ejemplos más representativos de esta renaciente tercera cultura: la interacción entre ciencia y arte.

Las veces que he explorado los vínculos entre estas dos formas de conocimiento me ha parecido detectar cierta asimetría. El arte siempre se ha dejado inspirar por los nuevos descubrimientos e interpretaciones científicas sobre el Universo, la vida y la naturaleza humana; y en todo momento ha aprovechado las tecnologías emergentes para ensayar nuevas formas de creación artística.

La ciencia, en cambio, valora el arte como forma de expresar información a otros niveles que no le permite su lenguaje. Pero salvo notables excepciones, ha sido más reticente a permitir que el arte se inmiscuyera en el proceso de investigación. El interés renovado e intenso que tienen los científicos por la metodología artística es un fenómeno relativamente nuevo. Conscientes de los grandes beneficios que el acercamiento entre ciencia y arte puede aportar, en los últimos años han florecido espacios en los que se posibilita un encuentro real entre científicos y artistas. El Media Lab del MIT es un buen ejemplo de centro que cuenta con equipos, proyectos, y espacios diseñados bajo este planteamiento extremadamente multidisciplinar. Pero también en España se están realizando iniciativas muy interesantes, además con la vocación de alcanzar al resto de la sociedad.
Dejadme que como pequeño ejemplo de diálogo entre científicos y artistas os muestre un reportaje que produje con el realizador Ramon Balagué para el programa REDES en el Museo de Teruel, donde se mostraba la exposición “Tejidos. -3.200.000 + 2005”. En el vídeo participan el paleoantropólogo Alejandro Pérez Ochoa y el artista y comisario de la exposición Juan Luís Moraza.

El artículo de la revista SEED añade una nueva dimensión. O por lo menos, un planteamiento más radical: la ciencia necesita al arte.
El proceso científico se está volviendo demasiado reduccionista. Va generando capas cada vez más profundas de conocimiento, ahondando en los detalles, con campos cada vez más especializados, y eso le hace correr el riesgo de perder de vista el sentido global de sus descubrimientos. En algunos casos los científicos pueden investigar sin entender realmente hacia donde.
La visión más holística e integradora del arte ofrece a la ciencia una nueva lente con la que observarse a sí misma, y una fuente de inspiración para el propio proceso científico. Las diferentes metodologías de creación artística en las que se juega con el azar, se utilizan lenguajes diversos, se permiten estados alterados de consciencia, planteamientos instintivos, se fomenta la comunicación libre y sin restricciones en un ambiente que promueva la creatividad, pueden desembocar en un tipo de planteamientos que quizás los científicos ensimismados en su reducido mundo no se hubieran planteado. Las hipótesis culturales provenientes de los artistas están inspirando preguntas que conducen a nuevas vías de investigación no contempladas por la ciencia estándar.

Pero la gran aportación del arte al futuro de la ciencia es evitar que se distancie demasiado de la sociedad. La ciencia progresa a un ritmo y complejidad que nos impide entender las interioridades de la física cuántica, la biología molecular o la neurología. Sin embargo no debemos renunciar a que se nos ofrezca un gran retrato integrador. Queremos recibir los conceptos fundamentales que emergen de esta fantástica fuente de conocimiento que es la ciencia, y que impregnen a la cultura popular. Pero para ello, la jerga y las restricciones del método científico muchas veces representan una limitación. En cambio, la creatividad artística puede aportar su maestría a la hora de generar metáforas, analogías, paralelismos, representaciones, que nos ayuden a hacer tangibles ideas abstractas. Está claro que lo hará de forma imperfecta, pero los artistas llevan mucho más tiempo dedicados a expresar y comunicar que los científicos. Sin ninguna duda, la interacción entre unos y otros es beneficiosa para ambas partes, y para los que queramos escucharles.

Esta fusión entre ciencia y arte es sólo un ejemplo del acercamiento imprescindible que debe producirse entre la cultura científica y la humanista. Quizás la figura del sabio renacentista es utópica en la tan especializada sociedad actual, pero sin duda la tercera cultura deja obsoleto al intelectual clásico desinteresado en la ciencia, e incomunicados a los investigadores que no utilicen en cierta medida las herramientas del mundo de la literatura, la historia, la filosofía o el arte.

Salud y cultura para el 2008,

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Pere Estupinyà

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Este blog es un volcado de reflexiones, curiosidades y enseñanzas científicas que recibo durante mis seminarios, conferencias, visitas a laboratorios y conversaciones con científicos del MIT (Massachussets Institute of Technology) y Harvard en Cambridge, EE UU donde disfruto de una Beca para periodistas científicos. Soy químico y bioquímico y llevo varios años aprendiendo ciencia con el objetivo de contarla después.

Pere Estupinyà

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