Un robot con raqueta es tan hábil en el tenis de mesa que representa un duro desafío para los jugadores humanos de élite, e incluso a veces los derrota, según un nuevo estudio que demuestra cómo los avances en inteligencia artificial están haciendo que los robots sean más ágiles.

El gigante japonés de la electrónica, Sony, construyó el brazo robótico, al que llama Ace, y lo enfrentó a atletas profesionales. Ace demostró ser un digno adversario, aunque con algunas características no humanas: nueve cámaras ubicadas alrededor de la cancha y una asombrosa capacidad para seguir el logotipo de la pelota y medir su efecto.

El robot aprendió a jugar este deporte mediante el método de IA conocido como aprendizaje por refuerzo.

“Es imposible programar un robot manualmente para jugar al tenis de mesa. Hay que aprender a jugar con la experiencia”, afirmó Peter Dürr, investigador de IA de Sony y coautor del estudio publicado el miércoles en la revista científica Nature.

Para llevar a cabo los experimentos, Sony construyó una cancha de tenis de mesa de tamaño olímpico en su sede de Tokio para que los atletas profesionales y otros atletas de alto nivel compitieran en igualdad de condiciones con el robot, según declaró Dürr en una entrevista con Associated Press. Algunos atletas se mostraron sorprendidos por la destreza de Ace.

Sony lo considera un hito en un deporte competitivo común

Sony afirma que es la primera vez que un robot alcanza un nivel de juego humano experto en un deporte competitivo común en el mundo real, un logro histórico para la investigación en IA y robótica.

El robot, diseñado a medida, cuenta con ocho articulaciones que dirigen sus movimientos, o grados de libertad, lo que le permite posicionar la raqueta, ejecutar golpes y responder con rapidez a los intercambios de golpes de su oponente.

“La velocidad es uno de los aspectos fundamentales de la robótica actual, especialmente en escenarios o entornos dinámicos”, declaró Michael Spranger, presidente de Sony AI, en una entrevista.

“Vemos muchos robots en fábricas que son extremadamente rápidos», añadió Spranger. “Pero siguen la misma trayectoria una y otra vez. Con esta tecnología, demostramos que es posible entrenar robots para que sean muy adaptables, competitivos y rápidos en entornos inciertos y en constante cambio”.

Spranger afirmó que dicha tecnología podría tener un papel importante en la manufactura y otras industrias. Tampoco es difícil imaginar cómo un hardware tan rápido y con tanta capacidad de percepción podría utilizarse en la guerra.

Lograr la paridad con los humanos es un desafío

Un robot humanoide corrió más rápido que el récord mundial humano en una media maratón para robots en Pekín el domingo, pero conseguir que una máquina interactúe y compita a la velocidad de fracciones de segundo con atletas humanos expertos es, en cierto modo, un desafío más difícil.

Spranger señaló que era importante que los investigadores no le dieran al robot una ventaja demasiado injusta y que su velocidad, alcance y rendimiento fueran comparables a los de un atleta experto que entrena al menos 20 horas a la semana. Juega según las reglas oficiales del tenis de mesa en una cancha de tamaño estándar.

“Es muy fácil construir un robot de tenis de mesa sobrehumano”, afirmó Spranger. “Se construye una máquina que absorbe la pelota y la expulsa mucho más rápido de lo que un humano podría devolverla. Pero ese no es el objetivo. El objetivo es lograr cierto grado de comparabilidad, cierta equidad con el humano, y ganar realmente a nivel de IA, de toma de decisiones, tácticas y, hasta cierto punto, de habilidad”.

Esto significa, explicó, que “el robot no puede ganar simplemente golpeando la pelota más rápido que cualquier humano, sino que tiene que ganar jugando realmente”.

Los investigadores de IA han utilizado durante mucho tiempo juegos de mesa como el ajedrez como referencia para evaluar las capacidades de una computadora. Posteriormente, se adentraron en mundos de videojuegos más abiertos. Sin embargo, trasladar la IA de entornos simulados al mundo físico ha sido durante mucho tiempo el estándar de oro para los fabricantes de robots.

El año pasado marcó un punto de inflexión para la robótica, según Spranger, con nuevos enfoques basados en IA para enseñar a los robots sobre sus entornos del mundo real y asignarles actividades físicamente exigentes, como volteretas hacia atrás.

‘Ace’ logró golpes que los profesionales consideraban imposibles

Sony no es ni mucho menos la primera empresa en enfrentarse a robots en el tenis de mesa. John Billingsley fue pionero en este tipo de competiciones en 1983 con un artículo titulado “Robot Ping-Pong”. Más recientemente, DeepMind, la división de investigación de IA de Google, también se ha adentrado en este deporte.

Si bien es impresionante, Billingsley afirmó que la visión artificial y las capacidades de detección de movimiento de Sony dificultan enormemente la participación de un humano con dos ojos.

“No quisiera menospreciar el logro, pero han abordado la tarea con una estrategia agresiva y utilizando técnicas desproporcionadas”, declaró Billingsley, profesor jubilado de mecatrónica de la Universidad del Sur de Queensland en Australia, en un correo electrónico a la AP.

Añadió, sin embargo, que esto refuerza la lección de que “el verdadero progreso surge de las competiciones, ya sea golpeando una pelota o pisando Marte”.

Los tenistas profesionales japoneses Minami Ando y Kakeru Sone compitieron contra el robot de Sony. Dos árbitros de la Asociación Japonesa de Tenis de Mesa dirigieron los partidos.

Tras someter el artículo a revisión por pares antes de su publicación en Nature, los investigadores de Sony continuaron experimentando y afirmaron que Ace aumentó la velocidad de sus golpes y de los intercambios, y que jugaba de forma aún más agresiva y cerca del borde de la mesa. En diciembre, compitiendo contra cuatro jugadores de alto nivel, Sony declaró que Ace los derrotó a todos menos a uno.

Otro jugador experto, Kinjiro Nakamura, que compitió en los Juegos Olímpicos de Barcelona 1992, comentó a los investigadores tras observar a Ace ejecutar un golpe: “Nadie más habría sido capaz de hacer eso. No creía que fuera posible”.

Pero el hecho de que el robot lo haya logrado ahora “significa que existe la posibilidad de que un humano también pueda hacerlo”, afirmó en declaraciones publicadas en el artículo de Nature.