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Un equipo transmite gestos de la mano de una persona a otra para su rehabilitación

Marco Benalcázar trabaja con Inteligencia Artificial. Su reto es ayudar a personas con problemas auditivos. Foto: Diego Pallero / El Comercio

Un objetivo de la Inteligencia Artificial (IA) es lograr que una máquina tenga capacidades cognitivas similares a la humana.

De hecho, es uno de los propósitos más ambiciosos que se ha planteado la ciencia. En este campo, trabaja el equipo que Marco Benalcázar dirige en la Escuela Politécnica Nacional.

Este experto, integrante del Laboratorio de Investigación en Inteligencia y Visión Artificial de esta institución educativa, utilizó un conjunto de algoritmos que son capaces de simular las órdenes conscientes que la mente humana da a ciertas partes del cuerpo.

Concretamente, su trabajo busca que los algoritmos aprendan a reconocer los movimientos de las manos. Para ello, el equipo de investigadores ecuatorianos de la Politécnica diseñó una interfaz tecnológica humano-humano.

Una interfaz es un dispositivo que actúa entre dos elementos, en este caso, entre dos individuos. Por medio de este sistema, una persona está en la capacidad de controlar con sus movimientos los de una segunda persona.

Gracias a esta plataforma inteligente, es factible que un usuario de este sistema pueda replicar los movimientos de sus manos, en las manos de su compañero, sin que este pueda hacer nada para evitarlo.

¿Cómo funciona este nuevo sistema?

Para conseguir este efecto, los especialistas emplean un conjunto de señales eléctricas que producen los músculos cuando estos se contraen. Estas señales son originadas en la corteza motora del cerebro y viajan a los músculos a través de ramificaciones nerviosas.

Cuando esto sucede, los especialistas utilizan un sensor para registrar la señal y luego procesarla. Esto genera una estimulación muscular en la persona que recibe la señal. En ese momento, un sensor es el encargado de registrar la información que el cerebro de la persona que ejerce de controlador de movimientos es capaz de producir. Una vez captada esta señal, se envía a otro destinatario. En general, la interfaz humano-humano registra la intención de movimiento. A partir de esta, los especialistas se encargan de producir una estimulación muscular que es enviada al brazo de la persona que recibe las órdenes para que replique todos los movimientos que son transmitidos.

Esta tecnología sirve para la rehabilitación médica, sobre todo de las extremidades. Por ejemplo, si la persona sufre una lesión en sus dedos y tiene que someterse a un proceso de rehabilitación.

Un médico puede utilizar esta interfaz para controlar el ejercicio o el movimiento de la persona que intenta rehabilitar sus dedos.

Este sistema forma parte de un proyecto más ambicioso. Es así que han aplicado el sistema de reconocimiento de movimientos para el comando de juegos y de aplicaciones. Estas sirven para que una persona haga terapia motriz o terapia recreacional junto con otra; por ejemplo, cuando alguien está trabajando mucho tiempo frente al computador.
Eso motiva a una persona a hacer una actividad diferente, le permite desconectarse de la rutina. Así, facilita el movimiento de sus manos y, por ende, le ayuda a tratar problemas como el del túnel carpiano. Esto ocurre cuando una persona está mucho tiempo interactuando con el ratón de la computadora.

Otros usos de esta tecnología

Otra aplicación en la que están enfocados es en el desarrollo de la reproducción de gestos, para que las personas aprendan a tocar un determinado instrumento musical. Así, si una persona desea aprender a tocar la guitarra, pero no es muy hábil con los movimientos, este sistema le permite al profesor transmitir sus gestos hacia otra persona y de esta manera acelerar el proceso de aprendizaje. Esta herramienta tiene un componente de hardware.

Procesos

De acuerdo con Marco Benalcázar, en la actualidad la tecnología de realidad virtual está progresando de manera bastante acelerada. Hoy en día existe la necesidad de desarrollar nuevas formas de interactuar con las máquinas y aprender. Precisamente, una de estas formas de interactuar es la gesticulación a través de las manos.

Los gestos son una forma complementaria de comunicación humana. En la actualidad, hay diversos mecanismos bajo los cuales los algoritmos aprenden de ellos.

En este caso, los ingenieros expertos en inteligencia artificial les dan un estímulo numérico positivo cuando interpreta de manera correcta los gestos de la persona.

Además, los desarrolladores les otorgan un estímulo negativo cuando se equivocan; es una manera de castigarlo. Así se desarrolla el proceso.

Utilidad

Esta tecnología sirve para la rehabilitación médica, sobre todo de las extremidades. Por ejemplo, si la persona sufre una lesión en sus dedos y tiene que someterse a rehabilitación.