Tecnologías disruptivas

Las tecnologías disruptivas hacen parte del proceso de cambio que se ejecuta actualmente mediante la inserción de nuevas metodologías.

facultad de ingeniería · inteligencia artificial
viernes, 29 de julio de 2022
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A lo largo de este artículo se profundizará en el conocimiento de las tecnologías disruptivas, emergentes y exponenciales que han aparecido y/o acelerado su desarrollo durante la Cuarta Revolución Industrial. En concreto, en este texto se verán los robots autónomos, la simulación y los gemelos digitales, además del Internet de las cosas (IoT).

Tecnologías Esenciales de la Industria 4.0

Robots autónomos

Si se habla de robots, se tiene que hablar primeramente de las tres reyes de la robótica enunciadas por el escritor Isaac Asimov. Las Tres Leyes de la Robótica, fueron enunciadas por primera vez en Círculo vicioso, un relato publicado en 1942 y dicen:

  1. Un robot no puede dañar a un ser humano ni, por inacción, permitir que un ser humano sufra daño.
  2. Un robot debe cumplir las órdenes de los seres humanos, excepto si dichas órdenes entran en conflicto con la Primera Ley.
  3. El robot debe proteger su propia existencia en la medida en que ello no entre en conflicto con la Primera o la Segunda Ley.

Con el tiempo, y al introducir en sus relatos robots cada vez más evolucionados, Asimov completó sus tres leyes con una “Ley Cero”, que viene a ser una generalización, o más bien un salto cualitativo, de la Primera Ley, puesto que dice que un robot no puede dañar a la humanidad ni, por inacción, permitir que la humanidad sufra daño.

Leyes en los robots

Con la proliferación de los robots en los procesos industriales e incluso en la vida cotidiana y la evolución de las tecnologías asociadas, como la inteligencia artificial, que están permitiendo su acelerado desarrollo, estas leyes se han visto aumentadas o mejoradas por normativas en distintos países. Por ejemplo, la Unión Europea decidió regular el futuro de este campo y propuso en 2017, seis leyes que normalizasen la convivencia con los robots:

  1. Los robots deberán tener un interruptor de emergencia: lo primero que se tiene que controlar es cualquier situación que pueda derivar en peligro. La evolución que están teniendo estas máquinas hace que la inteligencia artificial pueda aprender debido al entrenamiento, por lo que cualquier situación de peligro que se pueda producir debe ser evitada con un interruptor de emergencia.
  2. Los robots no podrán hacer daño a los seres humanos: obviamente, está fundamentada en la principal Ley de Asimov.
  3. No podrán generarse relaciones emocionales con los robots: la Unión Europea prohíbe crear cualquier relación emocional con los robots.
  4. Los que sean más grandes deberán tener un seguro obligatorio: la Unión Europea obligará a los dueños de los robots de mayor tamaño, que son considerados los que más riesgo tienen de provocar daños en el entorno, a la contratación de un seguro obligatorio, como podría suceder con los vehículos.
  5. Derechos y obligaciones para los robots: el debate se encuentra en cuáles serán sus derechos u obligaciones, pero según todo lo que se está viendo, serán los robots los que asumirán las consecuencias de sus actos junto a sus propietarios o creadores.
  6. Tendrán la obligación de pagar impuestos: principalmente, se utilizarán para reducir el impacto de los robots en el empleo humano.

Definiciones básicas

Se puede decir que todo sistema que pueda ser programable para realizar tareas de manera autónoma puede ser considerado un robot, incluyendo en este concepto desde un programa informático hasta un vehículo autónomo por la ciudad. En el caso de los robots, su cerebro es la inteligencia artificial de la que están dotados y que alimentan con la información y datos provenientes de los sensores que tienen instalados (cámaras de video, sensores de temperatura, acelerómetros, etc.). Toda esta información es procesada por la inteligencia artificial para poder tomar decisiones.

El poder de los robots radica en sus sensores y su capacidad de procesado de su inteligencia artificial. La gran mayoría de los robots actuales se han diseñado para ejecutar tareas aburridas, repetitivas y peligrosas para los humanos. También para aquellas tareas que los humanos están dejando de hacerlas o no les interesan. Pero los robots están empezando a ocupar otro tipo de funciones en las vidas como el hacer compañía o entretener.

La implementación de robots en entornos empresariales u organizativos irá creciendo paulatinamente. Sin embargo, todavía se necesita tiempo para que tengan las habilidades suficientes y, además, tengan un coste asequible. Está proliferando en la industria un tipo de robot denominado “cobot“ o “robot colaborativo“. Este trabaja y colabora con los seres humanos en las diversas tareas que hay que ejecutar en un proceso productivo. La aparición de este tipo de robots en la industria es uno de los pilares que está marcando los inicios. Esto según los expertos, de lo que será la Quinta Revolución Industrial.

Simulación y Digital Twins

Por simulación se entiende la reproducción de comportamientos del mundo físico en un modelo virtual que puede incluir máquinas, productos y personas. Permite a los operadores hacer pruebas y optimizar la programación de una máquina en el mundo virtual antes de ponerla en práctica. Consiste también en la emulación de un entorno para conocer y ensayar un proceso. Un Gemelo Digital o Digital Twin es un modelo virtual de un activo físico que imita el comportamiento y el funcionamiento de su contraparte física.

Normalmente, los modelos, por sus necesidades de almacenamiento y procesamiento, suelen residir en la nube. Por lo tanto, se puede supervisar y controlar desde cualquier lugar de forma remota. Para que el modelo virtual o gemelo digital maneje los mismos datos que el activo físico, este proporciona dichos datos a través de sensores. Los datos, tanto operativos, como ambientales, idealmente deben ser transmitidos en tiempo real a la nube, donde son mejorados con datos estáticos; como pueden ser los datos de especificación de ingeniería del activo físico o datos históricos que pueden estar almacenados en otros sistemas.

Los datos combinados se utilizan como entrada para un modelo estadístico, un algoritmo de inteligencia artificial o un modelo de ingeniería en la nube. Todos estos datos se analizan en tiempo real para generar información que se devuelve al activo físico. Esto para controlar su funcionamiento en curso o para simular comportamientos sin estresar el modelo físico real.

Internet de las Cosas (Internet of Things, IoT)

El concepto Internet de las Cosas o Internet of Things (IoT) se define como la interconexión que se realiza entre dispositivos físicos a una red de Internet. Misma que permita conexión a todos ellos y entre todos ellos. Esto permite su conectividad para consulta del estado, coordinación, intercambio de información y ejecución de actividades entre ellos. Este fenómeno es «hoy en día» una total realidad. Se ha transformado todos los ámbitos de la sociedad, la economía, la cultura y, por supuesto, las empresas. Es el pilar y comienzo de todo proceso de transformación digital.

Internet of Things no es un concepto o tecnología aislada, sino que se basa en el funcionamiento conjunto de otras múltiples tecnologías. Mismas como son las redes de comunicación, los servicios en la nube, sensores, Big Data, etc. Se calcula que los dispositivos IoT conectados a Internet se triplicarán en los próximos cuatro años, aumentando de 10 000 millones a 34 000 millones. Esto arroja unas cifras de negocio de casi 6 trillones de dólares en soluciones IoT durante los próximos cinco años.

El paso a la nueva era

El mundo actual se encuentra en constante transformación y desarrollo. Por esta razón se hace necesario conocer los diferentes campos en los cuales la misma ha tenido impacto y afección cambiando pequeños detalles, o en ocasiones, todo de golpe. Este proceso de transición ha sido un poco brusco, pero a pesar de ello, controlado siempre por aquellas mentes brillantes que con esfuerzo intelectual han generado el cambio en el mundo actual.

TECH Universidad Tecnológica ha desarrollado actualmente un portafolio pensando en las necesidades del profesional moderno y la demanda del campo laboral. Por ello en su Facultad de Ingeniería, se ofertan programas con énfasis en el futuro, como son el Máster en Dirección de Grandes Proyectos de Ingeniería y Construcción y el Máster en Geotecnia y Cimentaciones. Sin embargo, para aquellos profesionales que buscan dominar el campo de la nueva revolución digital, no cabe duda que su mejor elección será optar por el Máster en Industria 4.0 y Transformación Digital.

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