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Científicos ayudan a los robots a entender a los humanos

Científicos de ciencias de la información del Laboratorio de Investigación del Ejército (ARL) de EE. UU. y de la Universidad de Michigan han tomado prestado el popular juego “20 Preguntas”, para dar un paso importante hacia la ayuda a los robots a mantener una conversación continua y útil con humanos. Han desarrollado una estrategia óptima para formular una serie de preguntas de sí o no a las que rápidamente se obtiene la mejor respuesta.

En el juego, un jugador desea estimar un valor desconocido en una escala móvil, haciendo una serie de preguntas cuya respuesta es binaria (sí o no). Usando este método, dicen los científicos, los hallazgos de sus investigaciones podrían llevar a nuevas técnicas que permitan que las máquinas hagan preguntas a otras máquinas o que las máquinas y los humanos se consulten entre sí.

El científico principal del ARL, Dr. Brian Sadler, se asoció con los investigadores de la Universidad de Michigan Hye Won Chung, Lizhong Zheng y el profesor Alfred O. Hero para llevar a cabo el estudio, que aparece en la edición de febrero de 2018 del IEEE Transactions on Information Theory.

El trabajo es parte de un estudio más amplio para desarrollar métodos para que máquinas y seres humanos interactúen.

“Es bien sabido que los sistemas de inteligencia artificial, como los que se encuentran actualmente en todos los teléfonos inteligentes, pueden responder al menos a algunas preguntas”, dijo Sadler.

“Pueden incluso ganar un partido como Jeopardy, centrándose en una sola pregunta a la vez. Una conversación real e intencionada, especialmente en entornos militares complicados, es diferente. Requiere que el sistema de IA comprenda toda una secuencia de preguntas y respuestas y que maneje cada pregunta o respuesta teniendo en cuenta lo que se ha preguntado o contestado antes. Tales algoritmos informáticos aún no existen, y la teoría científica para construirlos aún no está desarrollada”.

Sadler dijo que encontrar maneras para que una máquina de interrogue a un ser humano que aproveche eficientemente la experiencia humana es un desafío significativo.

“Los seres humanos son particularmente buenos para responder con precisión preguntas de sí o no”, dijo. Explicó que es importante minimizar el número de consultas y maximizar el valor de cada una de ellas. Esto evita que el ser humano pierda el tiempo o ponga en peligro a un soldado que tiene deberes que cumplir en un entorno peligroso.

El juego de las 20 preguntas es un pasatiempo clásico, en el que los jugadores sólo pueden hacer preguntas cuya respuesta es sí o no, mientras intentan identificar un objeto. La secuencia de preguntas está diseñada para que el jugador pueda entender rápidamente la respuesta:”¿Es más grande que una caja de pan”, “está vivo”, etc. El problema del Ejército es que existe la posibilidad de que la pregunta pueda ser contestada por error.

“A diferencia del juego de las 20 preguntas, admitimos la posibilidad de que una pregunta pueda ser contestada por error”, dijo. “Llamamos a esto el ruidoso juego de las 20 preguntas.”

Los investigadores del ARL y de la Universidad de Michigan desarrollaron un método, para formular automáticamente una secuencia de preguntas, para reducir el error y dar una respuesta, cuál es el valor de x. Los investigadores han demostrado que su búsqueda logrará el menor error cuadrático medio entre su mejor suposición y el valor verdadero desconocido de x.

A medida que avance, como parte de la investigación sobre la IA y el trabajo en equipo hombre-máquina, el ARL aplicará métodos, como el paradigma de las 20 Cuestiones, al trabajo en equipo soldado-robot.

Su trabajo ha sido publicado por H. W. Chung, B. M. Sadler, L. Zheng, A. O. Hero, “Unequal error protection querying policies for the noisey 20 questions problem,” IEEE Transactions on Information Theory, vol. IEEE Transactions on Information Theory. 64, no. 2, pp. 1105-1131, febrero de 2018.

El Laboratorio de Investigación del Ejército de los EE. UU. forma parte del Mando de Investigación, Desarrollo e Ingeniería del Ejército de los EE. UU., que tiene la misión de proporcionar investigación, desarrollo e ingeniería innovadores, para producir capacidades que proporcionen una superioridad decisiva al Ejército, contra las complejidades de los entornos operativos actuales y futuros en apoyo del combatiente conjunto y la nación.

Fte. ARL Public Affairs

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