Katja Hofmann, IA Colaborativa para crear máquinas que interactúen con humanos

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La Inteligencia Artificial (IA) avanza a ritmos vertiginosos. Las investigaciones apuntan al desarrollo de todas las áreas en las está y estará presente para hacer tareas más fáciles en escenarios más complejos. Uno de esos subcampos es la IA Colaborativa que, de acuerdo a Katja Hofmann, es realmente una de las preguntas claves en Inteligencia Artificial.

Hofmann es líder de investigación del Proyecto Malmo en el Grupo de Inteligencia y Percepción de Máquinas en Microsoft Research en Cambridge, Inglaterra. Allí, entre otras líneas, se trabaja en el popular videojuego Minecraft para enseñar a los agentes de IA, a través del aprendizaje por refuerzo, a actuar de manera inteligente y cooperativa en el mundo abierto, acentuando así la misión futurista de que las máquinas aprenden a colaborar con las personas y les permiten resolver problemas complejos del mundo real.

La lider del grupo de inteligencia artificial ha dicho que se siente particularmente entusiasmada con las posibilidades de que esos entornos (agentes artificiales) interactúen con los humanos, de ahí las pruebas con  videojuegos para enriquecerlos y crear nuevos tipos de experiencias. Aprender directamente de sus interacciones con los jugadores, recordar los tipos de interacciones que han tenido y realmente sea más fácil de identificar y responder a lo que realmente está sucediendo en el juego y cómo interactuar con el jugador.

El objetivo final es que una máquina sea mejor para ayudar a los humanos a lograr lo que quieren lograr. La investigación de la IA viene con nuevas formas de permitir esta colaboración entre máquinas y personas en una gran variedad de diferentes aplicaciones.

“Creo que las técnicas generales como el aprendizaje automático, el aprendizaje por refuerzo, son particularmente prometedoras para impulsar eso y permitir nuevos tipos de colaboración. Pero lo que imagino en el futuro son máquinas que entiendan lo que estemos tratando de hacer y que realmente puedan razonar sobre qué es lo que más nos ayuda a lograr más”.

Del videojuego al plano general

El desarrollo de la IA Colaborativa en los videojuegos se proyecta como un importante trampolín para permitir aplicaciones más generales en este brazo de la Inteligencia Artificial. Katja Hofmann considera que, a largo plazo, hay una gran cantidad de aplicaciones diferentes que van desde la salud hasta la creatividad que podrían contar con esta tecnología.

“Pero creo que para muchas de esas aplicaciones, algunas de las preguntas claves de investigación que aún intentamos abordar son muy, muy importantes, difíciles de abordar en estos entornos abiertos del mundo real. Los videojuegos forman esta etapa intermedia realmente interesante, donde tenemos mundos muy complejos que son extremadamente ricos, que son realmente atractivos para las personas”.

Es por ello que en el Proyecto Malmo, plataforma de experimentación de Inteligencia Artificial construida sobre el popular videojuego Minecraft, se han planteado esas inquietudes.

Además se han enfocado en las características y capacidades que tendrían que apoyar para abordar las próximas preguntas de investigación y permitir a un gran número de investigadores y entusiastas explorar este espacio e impulsar la investigación de la AI para los próximos 10 o 15 años.

Es así como se ha construido esta plataforma muy genérica sobre el juego de Minecraft para permitir a los investigadores crear diferentes tareas nuevas, poner distintos tipos de agentes en el juego y realmente hacer avanzar el estado del arte.

Proyecto Malmo

El equipo de Hofmann está particularmente interesado en el área llamada aprendizaje por refuerzo, donde un agente comienza con una pizarra limpia o muy poco conocimiento inicial sobre el mundo, pero tiene que aprender de la interacción con sus entornos.

“Entonces, por ejemplo, intente cierta acción y luego aprenda sobre las consecuencias de esa acción en ese mundo. Pero dentro de la plataforma de Malmo, no sólo se admite el trabajo de aprendizaje por refuerzo, sino que dentro de Malmo, nuestro objetivo es apoyar todo tipo de investigación de Inteligencia Artificial”.

La líder del Proyecto Malmo también ha explicado que los agentes de IA y, específicamente, cuando se habla de agentes de aprendizaje de refuerzo que asimilan de la interacción directa con un entorno, esencialmente aprenden de prueba y error.

Deben probar alguna acción y algunos de ellos pueden fallar, además deben observar las consecuencias negativas de esas acciones para lograr una buena comprensión de cómo funciona el mundo.

“Si tuviéramos que pensar en aplicaciones críticas para la seguridad como los autos de vuelo o auto-conducidos o, tal vez el espacio de salud, entonces queremos asegurarnos de que, si los agentes exploran, sólo intenten las acciones que son realmente sensatas y que tengan una buena oportunidad de éxito dentro de esos ambientes, al igual que lo hace la gente”.

La investigadora ha dejado claro que no intentarían cosas aleatorias arbitrarias y que pretenden abordar un problema tomando un camino que tenga buenas posibilidades de excelentes resultados.

“Por lo tanto, nos gustaría que esos agentes reciban una capacitación previa, en un entorno simulado, donde los agentes puedan explorar y aprender de la prueba y el error sin tener consecuencias negativas para los entornos del mundo real”, de acuerdo al blog.

También existen otras pruebas como el proyecto denominado “Inteligencia Artificial colaborativa para la Industria Conectada 4.0”, que pretende el tratamiento de datos a gran escala dentro del sector industrial “con el fin de desarrollar una serie de algoritmos y posteriormente realizar pruebas concepto sobre datos reales de ciertas industrias”.

“Partiendo de las plataformas de Internet de las Cosas (IoT) identificadas y sus principales características, se aplican dichos conocimientos al llamado Internet Industrial de las Cosas (Industrial Internet of Things, IIoT), plataformas sobre las cuales se pueden desarrollar algoritmos específicos que hagan uso de los datos generados por un determinado sector industrial a través de tecnologías de Inteligencia Artificial”, según la publicación de Imatia.

Esos algoritmos pueden servir para realizar pruebas piloto de aplicación para comprobar su funcionamiento en un entorno real industrial, analizando el proceso para alcanzar dichos objetivos y extrapolar los resultados a muchos sectores industriales.

En el proyecto, además de Imatia, participan la empresa Cinfo y el Clúster TIC Galicia. De acuerdo a lo publicado, está financiado por el Ministerio de Economía Industria y Competitividad del Gobierno de España, el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) y el Clúster de Agrupaciones Empresariales Innovadoras (AEI).