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EvoBoids: Algoritmos de cooperación y adaptación para un enjambre de agentes virtuales

El estudiante del Programa de Ingeniería Mecatrónica David C. Alvarez Charris, habló acerca de su proyecto, el cual consiste en la unión de diferentes componentes de ingeniería como el modelamiento de sistemas, algoritmos de inteligencia computacional, robótica, e interacciones hombre – máquina.

En la fase inicial del proyecto se utilizó un modelo matemático denominado Boids  para crear un conjunto de agentes virtuales los cuales imitaban el comportamiento que tienen los enjambres de pájaros o las escuelas de peces. Posteriormente se utilizó una técnica de evolución artificial denominada ‘Algoritmos Genéticos’ para optimizar el comportamiento de los agentes virtuales, hacia el cumplimiento de un objetivo especifico. A través del algoritmo genético progresivamente se alcanzó un comportamiento adecuado de los agentes y estos fueron utilizados para crear un juego simple.

evoboids-boletin-2El juego consistió en la interacción entre los agentes con comportamiento de enjambre, un depredador que los acechaba y un líder que los guíaba el cual era controlado por un usuario a través del computador. Finalmente dicha interacción usuario-máquina se llevó a un nivel físico al incorporar un mini-robot (E-puck), el cual hacía las veces de agente líder. Este robot era controlado por el usuario a través de gestos de sus brazos capturados por un Kinect, el cual enviaba señales de control modificando las trayectorias que realizaba el robot. Una cámara realizaba el monitoreo de la posición del robot y era enviada a la plataforma de juegos, de esta forma se logró la interacción física – virtual entre el robot y los agentes virtuales.

El proyecto fue realizado en el laboratorio del profesor Andrés Pérez Uribe Intelligent Data Analysis (IDA), en el marco del convenio de intercambio que posee la UAO con la Universidad Suiza HEIG-VD – Haute Ecole d’Ingénierie et de Gestion du Canton de Vaud, gestionado por el profesor Jesús A. López y Carlos Andrés Peña. Este proyecto se realizó entre Noviembre de 2015 y Abril de 2016.

Dicho proyecto es importante ya que explora múltiples áreas de la ingeniería, desde el modelamiento de sistemas hasta evoboids-boletin-3el uso de técnicas de evolución artificial, y a su vez, por que muestra la unión de diferentes sistemas y algoritmos. De igual forma el artículo científico que resultó a partir de este trabajo fue aceptado en el Congreso Internacional IEEE Symposium Series on Computational Intelligence (IEEE SSCI 2016) el cual se llevará acabo en Atenas, Grecia a inicios de diciembre,  bajo el nombre EvoBoids: Co-design of a Physical and Virtual Gaming Environment using Artificial Evolution.

El Jefe del Departamento de Automática y Electrónica, Jesús Alfonso López agrega, el proyecto además de alcanzar un alto nivel de adaptabilidad propio de los algoritmos bio-inspirados para resolver problemas, demuestra la ventaja de implementar la conducta de seres simples para cooperar entre sí y funcionar como un solo organismo.”

 

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