Robôs aprendem sozinhos e observando humanos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 16/11/2010

Não se iludaNULL não nascem com o background dos bebês humanos, nem dos bebês-cachorros, ou dos bebês-gatinhos, e nem sequer dos bebês-lesmas.
[Imagem: PACO Project]

Educação robótica

Os robôs atraem a atenção do público, são geralmente simpáticos e, sobretudo, parecem ser capazes de ajudar em muitas tarefas que os humanos gostariam de se ver livres.

Mas não se iluda: robôs não nascem com o background dos bebês humanos, nem dos bebês-cachorros, ou dos bebês-gatinhos, e nem sequer dos bebês-lesmas.

Isto torna muito difícil ensinar qualquer coisa a um robô. Atire uma bola e seu cãozinho irá instintivamente correr atrás dela. Atire a bola para um robô e ele ficará tão imóvel quanto uma pedra.

Então você terá que começar do início: faça um programa para ensiná-lo o que é uma bola, dote-o de câmeras para que ele seja capaz de acompanhar o movimento, associe o movimento da bola com a ordem para ir pegá-la, faça o rastreamento da bola etc. etc. A grande vantagem é que, uma vez aprendido, ele nunca mais esquecerá.

Cognição robótica

Mas um grupo de cientistas europeus teve uma ideia melhor: eles estão trabalhando em um campo emergente chamado de cognição robótica, adotando enfoques inovadores para tornar menos entediante a tarefa de ensinar os robôs a fazerem qualquer coisa.

A equipe do projeto PACO-PLUS está usando um conceito chamado de "complexos ação-objeto" (CAO).

Esses complexos representam uma combinação de percepção e ação sobre um determinado objeto. Eles são registrados pelo robô cada vez que ele executa uma ação.

As ações registradas podem ser salvas e trocadas com outros robôs e, ao longo do tempo, a equipe espera construir bibliotecas inteiras de CAOs, que possam ser trocadas entre os pesquisadores.

De início, parece tão complicado quanto ensinar a um robô o que é uma bola em movimento.

Mas só no início. Os pesquisadores descobriram que a abordagem permite que os robôs aprendam ações simples sozinhos. Essas ações simples permitem o aprendizado de ações um pouco mais complexas, e assim por diante.

O resultado é que os robôs parecem se tornar capazes de aprenderem sozinhos.

Os resultados são tão entusiasmadores que os cientistas já falam na possibilidade de que os robôs se tornem capazes de "pensamentos abstratos, no futuro".

Os resultados são tão entusiasmadores que os cientistas já falam na possibilidade de que os robôs se tornem capazes de "pensamento abstratos, no futuro".
[Imagem: PACO Project]

Exploração autônoma

Com a exploração autônoma, um robô pode pacientemente explorar milhares de formas possíveis de interagir com um objeto sobre o qual ele não tem nenhum conhecimento prévio.

Ao longo do tempo, ele vai aprender que uma forma se encaixa em outra, que um objeto se equilibra em uma posição, mas não em outra, e assim por diante.

"A primeira coisa que o robô vai fazer quando encontrar um objeto pela primeira vez será levantá-lo ante seus olhos e, em seguida, girar o objeto para vê-lo de todos os ângulos. Depois disso, [o robô] será capaz de identificar o objeto a partir de qualquer ângulo," explica Tamim Asfour, do Instituto de Tecnologia de Karlsruhe, na Alemanha e coordenador do projeto PACO-PLUS.

As ações complexas poderão surgir ao longo do tempo, com um robô progressivamente aprendendo como lidar com um copo, com uma garrafa, com portas etc.

Da mesma forma, conforme a experiência do robô com objetos diferentes se expandir, as opções também se expandirão, e ele poderá aprender a enfiar uma chave no buraco da fechadura para ver se essa ação levará a algum resultado.

Ajudando a evolução

Os cientistas acreditam que a interação com o meio ambiente conduzirá a estratégias cada vez mais sofisticadas ao longo do tempo e, finalmente, dará origem à "inteligência".

É possível. Mas se os animais levaram milhões de anos para desenvolver a inteligência, talvez seja necessário esperar o mesmo dos robôs.

Os pesquisadores logo perceberam isso, e decidiram dar uma mãozinha à evolução: eles criaram uma técnica para que o robô possa aprender observando um humano.

Os resultados também foram encorajadores. Em uma de suas demonstrações, os cientistas ensinaram um robô a limpar uma mesa simplesmente limpando a mesa e deixando que o robô os observasse.

As ações podem ser conectadas a comandos vocais, para que o robô aprenda quando executar novamente a tarefa: lavar os pratos e varrer o chão parece uma questão de tempo.

Por enquanto, os cientistas estão mais interessados em aplicar as novidades ao treinamento de robôs industriais, reconhecidamente muito difíceis de programar. Mas os resultados já estão disponíveis para parceiros na indústria que queiram licenciar os programas e utilizá-los em produtos comerciais.

Um outro projeto europeu recentemente divulgou os primeiros resultados de uma abordagem similar, na qual os robôs tornam-se capazes de aprender com a experiência.

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