Generación automática de presentaciones para robot-guía

Resumen

Dentro de los grandes retos propuestos por la inteligencia artificial aplicados a la robótica, están: la toma de decisiones de forma autónoma, la de obtener mecanismos capaces de gestionar de forma fiable y eficaz el conocimiento, y la mejora de este conocimiento mediante la experiencia. En este trabajo se ha profundizado en la mejora del proceso de generación automática de presentaciones y de los mecanismos pedagógicos necesarios para el aprendizaje en las visitas guiadas bien a museos, ferias o cualquier acto o acontecimiento que requiera de un guía. Se trata de generar una estrategia que permita obtener la mejor presentación para una mejor transmisión del conocimiento y que los resultados en cuanto a satisfacción de los objetivos propuestos sean óptimos. Esta tesis propone, por primera vez, la implementación de un sistema basado en técnicas de inteligencia artificial para el diseño de sistemas cognitivos aplicados a robots guía y la generación automática de presentaciones. Los sistemas cognitivos con aprendizaje, se basan en un conocimiento inicial, a partir del cual, es capaz de generar presentaciones, las cuales irán mejorando en calidad mediante el feedback de la opinión del público. Para ello se hace uso de una arquitectura cognitiva, compuesta por agentes, para aprovechar todo el conocimiento disponible. Conocimiento, que hace referencia tanto a los criterios utilizados para seleccionar la tarea más adecuada, como a la evaluación de los objetivos de la presentación. De esta forma, el robot podrá percibir y actuar en el mundo real, aprendiendo de su relación con el entorno y usando este conocimiento en el proceso de generación de presentaciones de manera que cada vez sea más eficiente y la calidad de la presentación se ajuste a las expectativas del público. La arquitectura propuesta se compone, entre otros, de un agente que implementa una ontología informática para representar todo el conocimiento necesario de forma semántica, es decir se realiza una modelización del conocimiento. Por otro lado, existe un mecanismo de toma de decisiones o planificador de las tareas del robot para un periodo dado o para realizar una misión y una función de coste basada en una «escala de valores» que influyen en la calidad de las acciones del robot, y un agente generador de presentaciones, que es el trabajo desarrollado en la presente tesis. La preparación de una presentación no es una tarea fácil ni trivial. Hay que tener en cuenta la complejidad añadida del procesamiento del lenguaje natural y las restricciones que rigen los diferentes escenarios. Las presentaciones se consideran formadas por conjuntos de párrafos. La selección de los párrafos más adecuados se basa en un conocimiento semántico de las características de los párrafos, de las restricciones definidas para la presentación (tiempo, contenido, nivel cultural, etc.) y de los criterios de calidad que debe tener una presentación pública. Este trabajo forma parte del proyecto ROBONAUTA del Grupo de Investigación en Control Inteligente de la UPM, para dotar de «consciencia» a un robot guía. El software desarrollado ha sido verificado sobre el robot guía Urbano. El aspecto más importante es el nivel de abstracción que proporciona y facilita un proceso de aprendizaje como mecanismo de optimización de la calidad de las presentaciones. Todos los resultados presentados son válidos experimentalmente, tanto con datos simulados como extraídos de entornos reales. El modelado del índice de calidad de la presentación, se realiza mediante lógica borrosa y representa las creencias del robot sobre lo que es bueno, regular o malo para una presentación. Este sistema borroso se utiliza para seleccionar el conjunto de párrafos más adecuado. Las «creencias» del robot van evolucionando para coincidir con las opiniones del público. Se utiliza un algoritmo genético para la evolución de las reglas. Finalmente el presente trabajo abre un campo amplio de posibilidades. Nos conduce a ese universo que es la trasmisión del conocimiento, la cultura, la imaginación, la generación de nueva información, y en cierta forma este trabajo, está dedicado a todos los que participan de esa misma sustancia intelectual.