Héctor García de Marina, investigador Ramón y Cajal de la Universidad de Granada, ha sido seleccionado por la Unión Europea para desarrollar un proyecto de investigación dentro del programa ERC (European Research Council o Consejo Europeo de Investigación), por su proyecto Controlling imperfect robot swarms (Controlando enjambres de robots imperfectos) cuyo acrónimo es iSwarm. García de la Marina ha sido seleccionado dentro del apartado Starting Grant (StG) y ha conseguido 1,5 millones de euros para llevar a cabo su investigación durante los próximos cinco años. Los programas de ERC son de los más prestigiosos del ámbito investigador europeo y el investigador de la UGR ha conseguido la dotación máxima con la que se dotan los proyectos StG.

iSwarm es un proyecto cuyo objetivo es controlar los comportamientos emergentes en enjambres robóticos, es decir, desarrollar los algoritmos necesarios para conseguir que grandes cantidades de robots puedan interaccionar entre sí con lo que se conoce como 'mente de enjambre', de modo que esas grandes cantidades de robots actúen unidas, al modo en que lo harían grandes bandadas de pájaros, bancos de peces o, también, las colonias de hormigas. García de la Marina explica que en este momento esa mentalidad de enjambre es ya una realidad, aunque solo para grupos de apenas unas pocas unidades, no a gran escala.

A esa gran escala, explica García de la Marina, “los enjambres de robots son en la actualidad increíblemente frágiles ante las imperfecciones”, haciendo inviable esa mentalidad de enjambre para un número elevado de robots. El proyecto ganador de García de la Marina acomete la solución a este problema desde un punto de vista distinto al mayoritario. En este momento, comenta, la aproximación al problema se hace actualmente desde la perspectiva de conseguir cientos de robots idénticos, perfectamente iguales, en su diseño y programación, algo que en la práctica se antoja imposible o muy difícil.

“Uno de los desafíos fundamentales en la robótica actual radica en la disponibilidad de métodos que permitan diseñar y controlar la multiplicación de fuerzas en enjambres robóticos, donde la percepción, la actuación y la comunicación están distribuidas en el espacio. Sin embargo, las inevitables pequeñas imperfecciones en sistemas reales se amplifican a lo largo de grandes cantidades de robots que interaccionan, haciendo impredecible el comportamiento y rendimiento del enjambre”, explica García de la Marina. Esas imperfecciones de diseño y programación son las que impiden el trabajo conjunto, en enjambre, de cientos o incluso miles de robots hoy día.

La aproximación que el proyecto iSwarm propone a ese problema real parte de la certeza de que esas imperfecciones existen, no se pueden evitar y que, de hecho, se puede convivir y trabajar con ellas para conseguir ese trabajo en enjambre de miles de robots.

“Propongo una teoría de control rigurosa para potenciar y aliarme con las imperfecciones en sensores y actuadores, utilizarlas como novedosos parámetros de diseño en el control del enjambre para así domesticar todo tipo de comportamientos emergentes. Mi cambio de paradigma requiere nuevas formas de analizar algoritmos y su integración en robots en el cruce entre la teoría de grafos algebraicos, la teoría de redes, el control y la mecatrónica para sistemas multiagentes”.

En la práctica, un primer uso práctico de la investigación derivada de iSwarm podría ser la utilización de cientos o miles de drones, llegado el caso, para monitorizar grandes extensiones de agua o de terreno. Esos drones volarían como una bandada colaborativa en la que cada dron interactuaría con los más cercanos –“no es necesario que todos interactúen con todos”, explica el investigador, “sino con las unidades más cercanas, como ocurre en el mundo animal, por ejemplo”.

Para la UGR, explica Enrique Herrera Viedma, vicerrector de Investigación y Transferencia de la UGR, “la consecución de este proyecto en el marco de la ERC significa un reconocimiento a la labor que se lleva realizando desde hace unos años en el fomento de la investigación de excelencia y la atracción de talento”. Además, continúa el vicerrector, “pone de manifiesto que la Universidad de Granada es una institución científica de prestigio donde sus investigadores se encuentran en la frontera de la ciencia y marcarán las líneas de desarrollo de los próximos años”.

Sobre las convocatorias ERC

Las convocatorias del ERC son las más relevantes dentro del Programa marco de investigación e innovación europeo, ya que son unas convocatorias extremadamente competitivas y exigentes. Cada año se presentan alrededor de 8.000 propuestas a ellas para las diferentes subvenciones que ofrecen – de inicio (ERC Starting), consolidación (ERC Consolidator), avanzadas (ERC Advanced) y de sinergia (ERC Synergy)–, todas ellas enfocadas a la excelencia científica en la investigación en las fronteras del conocimiento. De ellas, solo se financian unas 1.000, lo que representa una de las tasas de éxito más bajas en las oportunidades de financiación de la UE.

De esta forma, las subvenciones del ERC se han consolidado por el prestigio que ostentan en el ámbito de la investigación pionera en Europa, al becar a los mejores investigadores del mundo dispuestos a trabajar en busca de descubrimientos científicos y tecnológicos de vanguardia, que puedan sentar las bases de nuevas industrias y mercados, y de las innovaciones sociales del futuro. El eje de estas ayudas es el concepto de investigación de alto riesgo y alta ganancia, que alienta a los solicitantes a explorar ideas audaces e innovadoras con potencial para lograr avances significativos.