lunes, 30 de marzo de 2015

Historia del control de vuelo: El proyecto Orcon


B.F. Skinner at Harvard circa 1950.jpg

Hoy hablamos de dos campos que tienen mucho que ver y que han ayudado al desarrollado de la aviación moderna. La psicología y la electrónica. Hace ya muchos años (trabajábamos entonces con Windows 3.1 y no existía casi la Internet) leía la biografía de uno de los psicólogos más famosos de Norteamérica y me encontré con el proyecto ultra secreto "Orcon" que llamó poderosamente mi atención.

Durante la II G.M. se le llamó "Proyecto Paloma" (Project Pigeon), pero más adelante lo ampliaron a "Project Orcon" de las palabras "organic control" o control orgánico. El proyecto estaba liderado por el eminente psicólogo conductista Burrus F. Skinner y consistía nada menos en intentar desarrollar un sistema de guiado de misiles por medio de palomas.

El sistema de control consistía en un dispositivo con tres lentes en la parte frontal del misil. Se proyectaban imágenes del blanco en una pantalla interior y unas palomas entrenadas (entre una y tres palomas condicionadas operativamente), picoteaban el blanco dirigiendo las aletas del misil. Increíble pero cierto. Si los picotazos de las palomas se concentraban en el centro, entonces el misil volaba recto, pero si los picoteos se alejaban del centro entonces la pantalla se inclinaba y esta inclinación a su vez mandaba señales a los mandos de vuelo para redirigirlo convenientemente, inclinándolo en cualquiera de los ejes de vuelo. De esta manera el misil se aproximaba hasta su blanco.


Aunque en principio el National Defense Research Committee fue muy excéptico con la idea, finalmente liberó unos 25.000 $ para comenzar la investigación. Los planes del profesor Skinner eran considerados muy excéntricos y poco prácticos, pero aun así se le concedieron los fondos para la investigación. Skinner sin embargo estaba mucho más fascinado por las posibilidades de estudio del comportamiento humano y animal (etología). Ya había obtenido varios éxitos en sus estudios del condicionamiento operante y se encontraba mucho más allá que lo que había hecho Pavlov con el condicionamiento clásico y sus famosos perros. Una paloma entrenada por Skinner podía picotear una imagen más de 10.000 veces en 45 minutos. Se hicieron simulaciones y efectivamente se constató que una gran mayoría de los impactos simulados alcanzaron su objetivo.



Cono delantero del misil guiado por paloma (1944)


Detalle de las tres pantallas de la sección delantera del cono del misil. Había una paloma detrás de cada pantalla.
En realidad este no era el primer proyecto donde se usaban animales entrenados para propósitos bélicos. Los perros fueron entrenados para destruir tanques y los delfines para hundir barcos. Se pensó en usar pájaros Kamikaze como bombas incendiarias y cosas por el estilo (incluso murciélagos), pero nunca se pensó en utilizar animales como modo de guiado. La elección de las palomas por parte de Skinner no fue casual. Tienen mejor visión que los humanos, son de movimientos rápidos, pueden distinguir colores, no se marean en vuelo y son mucho mejores de entrenar que otros animales. Skinner además descubrió que los comportamientos de las palomas son incluso más predecibles que los de otras aves.

El proyecto comenzó de forma privada por una idea del propio profesor que staba fascinado con la posibilidad de poder condicionar a cualquier ser vivo. Se dice que yendo en tren vio una bandada de pájaros volando juntos en la misma dirección. Entonces se le ocurrió la idea de emplearlos para guiar un misil. En los años 30 Skinner comenzó comprando varios pichones vivos en su pollería habitual y los entrenó para que picotearan una imagen específica premiándolos con rico grano para condicionarlos. Durante esta fase del entrenamiento sujetó a sus palomas con unos arneses especiales de forma que no pudieran mover ni el cuerpo ni las patas, solo los cuellos y la cabeza. De esta forma podían picotear imágenes y la vez ser premiados con grano para el refuerzo positivo.

Una vez que tuvo los resultados que quería, el siguiente paso fue conseguir que los picotazos de las aves pudieran transferirse en señales eléctricas que pudieran ser usadas en un sistema de control. Si la imagen se desviaba del centro, las aves comenzaban a picotear frenéticamente hasta que esta se volvía a centrar. Las señales así podían usarse para ser enviadas a las aletas del misil. Con un poco de tiempo y práctica las palomas comenzaron a perfeccionar la "puntería", he incluso pudieron llegar a distinguir fácilmente un blanco de otro.

Despues de varias negativas para poner en práctica su proyecto privado, llegó el ataque japonés a Pearl Harbor y ello animó a Skinner a volver a insistir con sus investigaciones. Para poder convencer al alto mando, filmó a sus palomas en varias aproximaciones simuladas y finalmente le hicieron caso. A partir de que recibiera dinero gubernamental, los arneses primitivos dieron lugar a lentes más sofisticadas y la instalación se completó con servo-mecanismos y sistemas de control más complejos.

En 1943 se formó un escuadrón de 64 palomas. Se las hacía pasar hambre unas 36 horas, para luego meterlas en una caja con algún grano y permitirlas comer por unos 30 minutos cada día. El objetivo para los experimentos de bombardeo se encontraba en Florida y era una especie de pirámide blanca en un campo verde. Skinner comenzó recortando triángulos blancos sobre papel verde. Una vez que las aves aprendieron que picoteando esa forma recibían grano, se esperaba que también hicieran lo mismo cuando vieran el objetivo real. Una vez que los pájaros se "graduaron" en el entrenamiento primario, se pasó al entrenamiento "avanzado" enseñándoles imágenes proyectadas en una pantalla. Una película o fotografía en movimiento del objetivo era proyectada en la pantalla y cada vez que la paloma picoteaba en ella se cerraba un circuito y se generaba una señal eléctrica, a la vez que se le servía automáticamente un poco de grano. Con el tiempo Skinner descubrió que se podía mejorar el ratio de picoteo mediante alimentación a intervalos regulares de forma que los picoteos se produjeran a velocidades de unos 4 picoteos por segundo durante al menos dos minutos sin descanso manteniendo centrado el blanco con una precisión increíblemente alta.

El escuadrón entero se graduó con sobresaliente y entonces se pasó a otro tipo de experimento en el que se les habituaba a sonidos muy altos para que con el tiempo no se distrajeran ni se asustaran. Se llegó a poner a estas palomas en una cámara isobárica para simular altitudes de 10.000 pies de altura. También se probó a meterlas en una centrifugadora, se las suministró oxígeno puro y se las expuso a luces y flashes brillantes simulando un hipotético campo de batalla con explosiones. Se las sometió a grandes vibraciones y a aceleraciones G bastante altas encontrando que los pájaros aguantaron todas estas perrerías increíblemente bien.

Más adelante distribuyeron a las palomas en grupos muy estudiados, de forma que si una se volvía vaga y no picoteaba, las demás podrían corregir el efecto fácilmente para que el misil pudiera continuar su rumbo sin desviarse nada. Cuando se recolecto toda esta (y mucha mas) información, se envió a Washington para su evaluación. Se llamó a Skinner para que diera sus explicaciones ante un panel de científicos. El proyecto Orcon fue cancelado en 1953 cuando la electrónica y la cibernética dieron lugar al guiado electrónico y el control a distancia de una manera mucho más fiable (...y más respetuosa con los animales).

Imagínese el lector ahora, la cara que hubiese puesto el Secretario General de la OTAN (si el proyecto hubiera sido posible), si tuviera que haber explicado que las muertes y daños colaterales causados por un misil de la coalición (en un hipotético conflicto) fueron debidos al mal comportamiento de un palomo...

2 comentarios:

  1. Skinner fue el mayor psicólogo del siglo XX, y no lo digo yo, sino la APA

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    1. Estimado lector, muchas gracias por su comentario.

      Estoy de acuerdo con que Skinner fue un gran psicólogo. Sin embargo, la APA, que es norteamericana y barre un poco para casa (todo hay que decirlo), pone a Freud también como un eminente psicólogo. Cuando yo estudié la carrera (hace ya algunos años) nos lo presentaban en la parte de la historia de la psicología como un aventurero más que como un investigador (él mismo también se definía así en alguna de sus cartas). En mi humilde opinión no podemos olvidarnos de los Piaget, Festinger, Ellis, Schachter, Rosenthal, Miller, Allport, Thorndike, Cattell, Maslow, Eysenck, Luria, Beck, Selingman, etc. etc.

      Y ya que estamos puestos, permítame darle mi tendencia. Yo soy más germánico y en mi opinión (dejando de lado a los psicoanalistas fromm, Jung y compañía (de los que no puedo decir que sean científicos aunque aportaron muchas ideas importantes) me decantaría más por los Wundt antes que por los James. Al igual que el viejo profesor yo sigo pensando que la psicología no estuvo madura en el momento en el que la corriente utilitarista y pragmática se decidieron a ponerla al servicio del cliente. Sigo pensando que la psicología debía de haber sido más académica y permanecido dentro de las universidades durante mucho más tiempo. Pero eso es una opinión muy personal que todavía discuto con muchos amigos psicólogos :)

      Un cordial saludo
      Manolo

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