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1. Grupo de Inteligencia Artificial y Razonamiento Aproximado
Inteligencia Artificial en el
espacio: Realidad y ciencia-
ficción
Humberto Bustince
De Odisea en el espacio a Suicidio en el asteroide:

2. 2
La IA en el espacio...¿para qué?
• En el cine no hay película sobre el
espacio sin máquinas inteligentes.
• Desde HAL 9000 hasta BB8...
Pero, ¿realmente
necesitamos la IA
en el espacio?

3. 3
Un pequeño problema...en un
horizonte lejano
• Un robot explora la superficie de, por ejemplo,
Marte...
• Desde la Tierra se le van transmitiendo las
instrucciones correspondientes y él se va
moviendo...
• De repente, ante él se abre, por ejemplo, una
zanja
• Se le ordena que la esquive pero...

4. 4
Un pequeño problema...en un
horizonte lejano
Cuando las instrucciones llegan, nuestra sonda es
chatarra en el fondo de un agujero
¡Ojalá hubiera podido “decidir” por su cuenta!
Las comunicaciones de radio
entre la Tierra y Marte tardan
entre 6 y 44 minutos!!

5. 5
Un gran problema muy real
Lo anterior es una escena ficticia...
Pero la NASA concluyó que el accidente del
Columbia de 2003 podría quizá haberse
evitado si la nave hubiera dispuesto de
sistemas inteligentes de autodiagnóstico...
https://www.youtube.com/watch?v=Eo_vtgnFvds

6. 6
Un gran problema muy real
Y todos los expertos coinciden en que la
exploración del espacio solo será posible
si se desarrollan sistemas autónomos
de exploración, puesto que no cabe
esperar un control permanente desde la
Tierra.

7. 7
El origen, más allá de la ciencia-
ficción
• Hasta 1980 la NASA no se planteó
seriamente el uso de la IA en la
exploración espacial...(1985 NASA
CLIPS)
• ...entre otras cosas porque
no era posible: El computador
de navegación de la nave Apolo
que llegó a la Luna (1969) tenía
32 K de memoria!

8. 8
El origen, más allá de la ciencia-
ficción
 Pero en 1980, la NASA lanza 4 aspectos
a desarrollar:
1-Satélites inteligentes, capaces de
recoger información y procesarla de
forma totalmente autónoma para
responder a preguntas formuladas
en lenguaje natural (¿lloverá mañana?,
¿dónde debo plantar trigo?...)

9. Control y análisis de la deforestación
http://earthobservatory.nasa.gov/Features/LandsatBigD
ata
Control inteligente de la deforestación a partir de imágenes de satélite.
El sistema informa dónde ha habido deforestación sin necesidad
de que un experto esté comparando imágenes

10. Sentinel 2ª (Agencia Espacial Europea), uno de los múltiples satélites que
orbitan sobre nosotros con una misión interesante: seguimiento de factores
ambientales mediante imágenes aéreas.
Con dos satélites se cubre la tierra cada 5 días
Gran tamaño (5Gigas) (SIG)
Minería de datos y Big Data
https://earth.esa.int/web/guest/missions/esa-operational-eo-missions/sentinel-2

11. Minería de datos y Big Data

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El origen, más allá de la ciencia-
ficción
2-Naves autónomas para la exploración
interestelar. (Primera idea de conducción
autónoma

13. 13
El origen, más allá de la ciencia-
ficción
3-Creación de maquinaria autónoma para
aprovechar recursos extraterrestres.
Mandar una máquina a un planeta para
extraer minerales etc… de forma autónoma

14. 14
El origen, más allá de la ciencia-
ficción
4-Instalación en la Luna de una fábrica
autocontenida; es decir, capaz de
producir y obtener por sí misma todo
aquello que necesita (¡¡¡Hola, Industria
4.0!!!)

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El origen, más allá de la ciencia-
ficción
Evidentemente, estamos muy, muy lejos de
haber alcanzado cualquiera de estos objetivos
¿Por qué?
¿o no?

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La Inteligencia, esa gran
desconocida
Todos los procesos descritos requieren de
una forma u otra que las máquinas
tomen decisiones
por su cuenta...
Lenguaje Natural (razonamiento aproximado)
¿Cómo enseñamos a una máquina a hacer
esto?

17. Lenguaje natural. Lógica difusa
Modus Ponens
Modus ponens generalizado:
Regla1: Si el tomate rojo, Entonces el tomate maduro
Hecho: Tomate muy rojo
Conclusión?
1965. L. Zadeh (P. contradicción)

18. 18
La Inteligencia, esa gran
desconocida
Desde 2001, la NASA
tiene en marcha un
laboratorio para
enseñar a una
máquina a emular el
comportamiento
humano, adaptando
su comportamiento a
las circunstancias
específicas que le
rodean.

19. 19
La Inteligencia, esa gran
desconocida
Este aprendizaje utiliza dos conceptos
fundamentales dentro de la Inteligencia
Artificial:
 Reglas (con o sin lógica difusa)
 Las redes neuronales

20. Aprendizaje
f ?
x1
x2
x3
xn
y

21. Redes neuronales

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¿Dónde estamos?
En Japón, sistemas de IA han
controlado el lanzamiento del cohete
Epsilon en 2013
Resultado: un coste por lanzamiento
de 37 millones de dólares frente a
450 millones del lanzamiento
convencional de un transbordador.

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¿Dónde estamos?
En Europa, la Agencia Europea del Espacio,
financia, entre otros, proyectos como:
El uso de teoría de juegos para modelar el
comportamiento de la chatarra espacial. Se
modela la retirada de la chatarra como un
juego dinámico para determinar los mejores
procedimientos a seguir

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¿Dónde estamos?
En Europa, la Agencia Europea del Espacio,
financia, entre otros, proyectos como:
El uso de minería de datos para optimizar el
tiempo necesario para identificar las
constelaciones en una imagen del espacio. Así
puede orientarse una nave.

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¿Dónde estamos?
En Europa, la Agencia Europea del
Espacio, financia, entre otros,
proyectos como:
El uso de árboles de búsqueda
para planificar rutas
interplanetarias óptimas. (A*)

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¿Dónde estamos?
En Europa, la Agencia
Europea del Espacio,
financia, entre otros,
proyectos como:
El uso de algoritmos de
enjambre para permitir
el manejo e
interrelación de grupos
de satélites.

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¿Dónde estamos?
Y entre los diferentes proyectos de la NASA,
destaca Robonaut, un robot humanoide para
auxiliar a los astronautas en la Estación
Espacial.

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No se vayan todavía: aún hay más
Otros aspectos de la Inteligencia Artificial también
serán necesarios para la exploración del
espacio...
En particular: SALUD
 Sistemas de monitorización de la salud de
las máquinas, y...
 Sistemas de monitorización de la salud de
los astronautas! (Medicina personalizada, los
astronautas cuatro años para ir a Marte, etc…)

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En resumen...
 La exploración del espacio a gran escala
solo será posible con Inteligencia Artificial
 Para ello, debemos enseñar a las
máquinas a pensar (signifique eso lo que
signifique)
 Pero falta muuucho tiempo hasta que nos
crucemos con C3PO...

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En resumen...
 La exploración del espacio a gran escala solo
será posible con Inteligencia Artificial
 Para ello, debemos enseñar a las máquinas a
pensar (signifique eso lo que signifique)
 Pero falta mucho tiempo hasta que nos
crucemos con C3PO...
¡o tal vez no!