Transhumanisme: On el món físic i digital, es fonen.

The Institute Transhumanists, assegura que algun dia la tecnologia millorarà  l’intel·lecte humà i la fisiologia. Aquest dia podria arribar més aviat del que es pensa.

Les persones ja aprofiten les màquines per millorar el seu benestar i el rendiment atlètic i també, per ampliar els seus coneixements. Penseu en els scaners de fitness, exosquelets i la intel·ligència artificial.

Font: iStockPhoto

Al llibre blanc Augmented Machines and Augmented Humans Converging on Transhumanism, Roberto Saracco, membre de l'IEEE, descriu com es produeix la transició mitjançant una intel·ligència augmentada de  les màquines, els mètodes de comunicació millorats i les tecnologies que s'utilitzen pels humans.

Saracco és co-president de la IEEE Digital Reality Initiative, que busca avançar en la intel·ligència artificial, la realitat augmentada, l'aprenentatge automàtic, els sensors intel·ligents, la realitat virtual i les tecnologies relacionades.

El transhumanisme, el ciberespai i la realitat física seran la realitat percebuda, L'augment humà i l'augment de màquines convergeixen, creant una nova criatura simbiòtica.

A continuació, es detallen les notícies del llibre blanc, que es va publicar el juny.

TWIN DIGITALS

Un fenomen que està impulsant una transformació de la intersecció entre els humans i la tecnologia, és la creació dels bessons digitals: models virtuals d'objectes, processos i grans sistemes. Els bessons digitals es poden crear a partir de qualsevol cosa física.

A mesura que la cobertura i els analítics del sensor van millorant, els bessons digitals seran capaços de combinar millor les característiques i el comportament del seu homòleg del món real, en molts casos responent als canvis com es faria en el real.

Font: The Guardian

Cada vegada que la versió original s’actualitza, també ho fa el bessó. Un bessó d’alta fidelitat pot romandre en sincronia amb l’entitat física a mesura que els sensors detectin canvis. Un bon bessó digital té la capacitat d’ombrejar l’evolució del seu bessó físic.

Es  preveu que els bessons físics i els digitals estiguin encara més vinculats. El límit entre humans i màquines es convertirà en més difusió i es produirà una fusió entre un bessó digital i el seu bessó físic. La realitat resultant, la que es perceb, existirà parcialment en el món físic i en part en el ciberespai.

MÀQUINES MÉS PETITES

Hi ha quatre tipus d’intel·ligència que poden fer les màquines més intel·ligents aprofitant els bessons digitals: 

1.- Embeded,

2.- Compartides, 

3.- Col·lectives i,

4.- Emergents. 

Per explicar aquest punt, s'han utlitzat cotxes autònoms.

Les capacitats de processament embeded, poden millorar tant el bessó físic com la seva contrapart digital. Per a vehicles autònoms, es podria incloure la presa de consciència i la comprensió del vehicle sobre el seu entorn.

La intel·ligència també es pot combinar. Gràcies als sensors que permeten la comunicació de vehicle a vehicle entre cotxes autònoms, els vehicles podran navegar amb més seguretat perquè compartiran informació entre ells.

Igual que amb les colònies d’abelles, els vincles i les interaccions entre individus poden donar lloc a una intel·ligència emergent.  Cadascú dels  cotxes autònoms, podria seguir unes regles bàsiques de la carretera, però, com a conseqüència del seu mutu comportament, podrien millorar el flux de trànsit com a conjunt.

Font: India future society

Les màquines es faran conscient mitjançant l’aprenentatge de com afrontar les situacions, i  també, podran predir com evolucionaran les situacions. Per exemple, algunes màquines podrien intuir els estats emocionals de les persones en una multitud observant la seva cara i el seu comportament.

En aquest sentit, es podria dir que que una màquina pot llegir la ment humana.

Segons els robots i les altres màquines gràcies al  programari, es podran adaptar a les situacions i canviar el seu comportament en conseqüència. Quan els robots arribin a un nivell més alt d’intel·ligència i comencin a comprendre com reaccionen els humans davant situacions específiques, les màquines començaran a influir en el seu entorn d’una manera que sigui més beneficiosa per als robots, segons va predir.

AUGMENTANT HUMANS

Les persones actuals milloraran el seu rendiment físic amb exoesquelets i ulleres intel·ligents, de manera que es preveu més extensions de les nostres capacitats físiques i mentals. Es poden predir avenços futurs  en pròtesis, que milloraran trets específics, com ara augmentar els  sentits.

Les pròtesis intel·ligents són cada cop més transparents que ja no es consideren parts artificials ja que el cervell els inclou al mapa del cos.

Els implants mèdics que vigilen la  salut es faran més habituals a mesura que la medicina s’adapti al pacient, i al final, serà difícil que la gent visqui sense els implants.

Font: IEEE Spectrum

Estabilitat en sistemes d’energia amb penetració de generació no síncrona.

La generació asíncrona, principalment provinent de l’energia eòlica i solar,  desplaça a la generació convencional síncrona, ja que les tecnologies d’energies renovables  van penetrant a les xarxes arreu del món.

Aquestes unitats de generació, es connecten a la xarxa mitjançant un convertidor de electrònica de potència, que pràcticament desacopla el generador de la xarxa elèctrica a mesura que el control fixa els paràmetres elèctrics. També significa que qualsevol massa rotativa de la generació també es desacoblarà; per tant, no s'aplicaran les teories convencionals basades en els principis de l’angle i l’estabilitat de la freqüència  electromecànica. Aquest procés té un gran efecte en la dinàmica del sistema d’energia, a causa de la disminució de la massa de rotació sincrònica, que sovint es coneguda per la inèrcia.

Font: mdpi.com

La inèrcia, explica les propietats d’un cos rígid giratori, com el rotor d’un alternador, de manera que manté el seu estat del moviment de rotació uniforme i moment angular a menys que s’apliqui un parell extern. Les falles elèctriques poden provocar problemes d'estabilitat transitòria a causa de la taxa de canvi de freqüència més elevada, posant en perill la desconnexió de generadors en cascada o fins i tot provocar  importants black-outs. Per tant, els operadors dels sistemes de transport han de fer front als  reptes dels propers anys, alhora que s'adapten a aquesta nova estructura i mantenen a un nivell elevat la seguretat de subministrament. Tanmateix, hi ha diverses possibilitats de mitigació per assegurar l'estabilitat del sistema, que solen associar-se també amb els principis de la xarxa intel·ligent.

Resum dels diferents aspectes sobre l’estabilitat del sistema d’energia en sistemes amb alta quota de generadors no síncrons  Font: IEEE Spectrum

Experiència internacional

Durant l’última dècada s’han publicat nombrosos estudis sobre els efectes de la disminució de la inèrcia. Els operadors del sistema també participen àmpliament en aquests estudis, alguns fins i tot van introduir nous mètodes de càlcul, mesures i restriccions d’operació. Els diferents resultats mostren que l’anàlisi hauria de tenir en compte les característiques generals del sistema. 

Per això, es poden formar tres tipus de sistemes principals:

Grans sistemes d’energia interconnectats

Sistemes elèctrics com els d'Europa continental demostren que fins i tot una pèrdua de 3 GW  només comporta una desviació de  freqüència de 0,8 Hz. Per tant, el més important és el sincronisme dels generadors síncrons, que puguin ser capaços d’absorbir els transitoris mitjançant les oscil·lacions electromecàniques. 

Grans sistemes elèctrics en illa

Un exemples per als grans sistemes elèctrics en illa, seria Irlanda. Els operadors del sistema, van identificar la reducció de la inèrcia com a problema potencial ja fa una dècada i van realitzar anàlisis detallats, a més de la introducció de restriccions d'operació per a la taxa de canvi de freqüència. S'han demostrat resultats similars també al sud-est d'Austràlia, on s'han proposat nous serveis basats en el mercat per millorar la estabilitat.

Petits sistemes elèctrics en  illa

Les illes petites solen tenir restriccions d'operació diferents: s'han observat gradients de freqüència considerables; per tant, aquests sistemes han de contrarestar la pèrdua de massa rotativa amb solucions intel·ligents. Nova Zelanda, Hawaii i Xipre són  exemples per a aquestes característiques del sistema.

Possibilitats de mitigació

S'han demostrat una àmplia gamma de possibles contramesures en estudis de recerca. La solució més intrigant és la integració de generadors no síncrons a la previsió de reserva mitjançant disposicions d’inèrcia virtual, o el funcionament virtual de màquina síncrona, o la resposta ràpida de freqüència o mecanismes de control similars. Això significa que els generadors (o sistemes d’emmagatzematge d’energia) es controlen per emular el comportament electromecànic estabilitzador dels generadors síncrons. Els avenços en la teoria del control en aquest camp permeten que les solucions de xarxes intel·ligents s'apliquin e la  pràctica, cal Quebec i Canadà.

Les solucions més convencionals, inclouen l’addició de massa de rotació real amb condensadors síncrons al sistema o la introducció de restriccions de l’estabilitat (per exemple, l'energia mínima cinètica) als mercats d’electricitat. Les opcions de desacrregar de forma més adaptativa,  inclouen càlculs probabilístiques, localització d'interruptors o altres mètodes  també,i la inclusió de possibilitats del control al costat de demanda, també poden servir com a opcions  tècnica i econòmicament viables.

Resum i perspectiva

A mesura que la inèrcia síncrona ha disminuït, els operadors i investigadors del sistema han suggerit solucions diferents per assegurar l'estabilitat del sistema. Els atributs i l'estructura d'un possible servei de millora de l'estabilitat es poden derivar tant de l'experiència pràctica com de mètodes innovadors. 

Aquest camp és força complex i té clarament efectes interdisciplinaris. La figura 1 mostra els possibles aspectes que s’han de tenir en compte. També és important tenir en compte que els canvis estructurals en la combinació de generacions creen preguntes de recerca sobre l’avaluació d’estabilitat, nous mètodes i models que s’han d’introduir. Cal definir clarament diferents solucions tècniques per a la preservació de l'estabilitat des del punt de vista de la regulació i del mercat, per tal de garantir la seguretat del subministrament.

Font: István Táczi, Bálint Hartmann, István Vokony (IEEE Smart Grid)

Robots estocàstics que fan servir l’atzar per assolir objectius més complexos.

La idea que hi ha darrere dels robots swarm, és la de substituir els components discrets, cars i que poden fallar, d’un únic tasking  amb un conjunt de robots molt més senzills, barats i reemplaçables que puguin treballar junts per fer el mateix tipus de tasques. Tots els robots swarm acaben necessitant la seva pròpia informàtica i comunicacions. 

Font: Georgia Tech

Un plantejament diferent de la robòtica swarm, és utilitzar un conjunt o eixam de robots molt més econòmics i molt menys intel·ligents. De fet, potser no han de ser intel·ligents, si es pot confiar en les seves característiques físiques per conduir-les. Aquests eixams són “estocàstics”, cosa que significa que els seus moviments es determinen aleatòriament, però si són intel·ligents, encara  es pot aconseguir que facin coses concretes.   

Geòrgia Tech ha desenvolupat alguns robots swarm petits  anomenats "smarticles" que realment no poden fer res per si mateixos, però, un cop ajuntats, la seva aleatorietat pot aconseguir alguna cosa més.

Vídeo.

Sincerament, anomenar a aquests robots de partícules "intel·ligents"  podría donar un excés de confiança, perquè realment  no són capaços de fer res per ells mateixos. Un únic smarticle pesa 35 grams i està format per alguns  flappy bits impresos en unitats 3D, més un Arduino Pro Mini, una bateria i un sensor de llum o de so. Quan s'activen els seus petits fragments, cada smarticle es pot moure lleugerament, però només un únicament es mou en un quadrat i, a poc a poc, passarà a la deriva en una direcció majoritàriament aleatòria amb el pas del temps.

És més interessant quan s'agrupen un munt de smarticles a una zona restringida. Una petita col·lecció de cinc o deu smarticles restringits entre si formen una "supersmarticle", però a més d'estar molt a prop l'un de l'altre, els smarticles de la part superior no es comuniquen ni res per l'estil. Pel que fa a cada dispositiu intel·ligent, són independents, però estranyament, es pot apreciar que  puguin treballar junts.

Font: KiaSuparents

Es a dir, es tracta de robots molt rudimentaris amb un comportament dominat per la mecànica i les lleis de la física. Els investigadors van observar que si un petit robot  deixava de moure’s, potser perquè la bateris'havia acabat, el grup  començaria a moure’s cap a la direcció d’aquest robot aturat. PÑEr això, es va sabar que es podia controlar el moviment mitjançant l’addició de sensors fotogràfics als robots per atuar el braç que palpeja quan un fort feix de llum els ilumina.

Si es fa un angle de la llanterna just a la dreta, es pot identificar el robot que es  vol que estigui inactiu.

Resulta que és possible modelar aquest comportament i controlar una supersmarticle amb prou fidelitat per dirigir-la a través d'un laberint. I, tot i que aquests smarticles en particular no són tan petits. 

Els investigadors també treballen en altres conceptes, com ara:

Font: Science robotics

Els investigadors de Georgia Tech estan estudiant grups o eixams de robots estocàstics que no tinguin una forma ni una delimitació perfectament definides, però que siguin capaços d’autopropulsar-se, basant-se en comportaments a nivell d’ensamblatge que condueixen a una locomoció col·lectiva. Els investigadors diuen que un robot com aquest, grups d’agents majoritàriament genèrics poden aconseguir objectius complexos, tal com s’observa en col·lectius biològics.

Font: Georgia Tech.