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Estado de Minas

Cientistas criam robô capaz de superar limitações de forma inteligente


postado em 28/05/2015 09:31 / atualizado em 28/05/2015 13:13

Cientistas se inspiraram em movimentos de animais para criar robô. Depois, quebraram algumas peças para ver como o aparelho reagiria (foto: Antoine Cully/divulgação )
Cientistas se inspiraram em movimentos de animais para criar robô. Depois, quebraram algumas peças para ver como o aparelho reagiria (foto: Antoine Cully/divulgação )
 

Inspirados na capacidade dos animais de se adaptar a lesões e ferimentos, cientistas da França e dos Estados Unidos criaram robôs capazes de se ajustar a defeitos em menos de dois minutos, recuperando sozinhos a capacidade de realizar as tarefas originais. Em experimento, descrito na quarta-feira, 27, na revista Nature, um robô de seis pernas conseguiu se adaptar para se locomover mesmo quando duas delas estavam quebradas.

Outra demonstração foi feita com um braço robótico que, com várias juntas defeituosas, aprendeu sozinho a modificar os movimentos para colocar um objeto no lugar correto.

Os feitos foram possíveis graças ao desenvolvimento de um novo algoritmo batizado de Tentativa e Erro Inteligente. Com ele, robôs realizam rápidos experimentos, após a ocorrência de um defeito, até que descubram comportamento inédito que compense as limitações impostas pelo problema.

Segundo os autores, a inovação se baseou nas estratégias dos animais de se adaptar a danos. O princípio é o mesmo usado por uma pessoa que, após machucar o tornozelo, encontra maneira de andar apesar do ferimento. Com o novo algoritmo, cientistas esperam que, no futuro, robôs possam superar uma de suas principais limitações, que consiste em parar de funcionar ao surgir um defeito.

"Quando são feridos, os animais não começam a aprender do zero. Têm intuições sobre diferentes formas de se comportar. Essas intuições permitem que selecionem, de forma inteligente, alguns comportamentos para testar. Depois de testes, escolhem um que funcione, apesar do ferimento. Criamos robôs que conseguem fazer isso", disse um dos autores do estudo, Jean-Baptiste Mouret, da Universidade Pierre and Marie Curie (UPMC), na França.

Ao ser programado para uma tarefa, o robô usa simulação computacional de si mesmo para criar um mapa detalhado do espaço onde desempenhará a ação. Esse mapa representa as "intuições" do robô sobre diferentes comportamentos possíveis e sobre a eficiência de cada um deles. Quando o robô sofre um dano, ele usa essas "intuições" para orientar o algoritmo de tentativa e erro, que o conduz a rápidos experimentos até descobrir o comportamento compensatório adequado.

De acordo com outro dos autores, Antoine Cully, também da UPMC, cada comportamento testado pelo robô é como um experimento. Se um deles não funciona, o robô é inteligente o bastante para descartá-lo e tentar outra opção. "Se, por exemplo, andar apoiado com ênfase nas pernas de trás não estiver funcionando bem, ele tentará andar com ênfase nas pernas da frente. O que nos surpreendeu foi a rapidez com que consegue aprender uma nova maneira de andar", disse Cully.

Futuro
O mesmo algoritmo permite que robôs se adaptem a situações imprevistas. A técnica, segundo os cientistas, ajudará a desenvolver robôs mais robustos, eficientes e autônomos no futuro. "Pode permitir a criação de robôs que ajudem equipes de resgate, dispensando atenção contínua. Pode também tornar mais fácil a criação de robôs de assistência pessoal que continuem a ser úteis mesmo quando têm uma peça quebrada", disse outro autor, Danesh Tarapore, da UPMC.

Segundo ele, no futuro, os robôs poderão atuar em situações como o acidente nuclear de Fukushima, substituindo voluntários humanos que foram submetidos a altas doses de radiação. Poderiam ainda combater incêndios florestais e fazer tarefas domésticas. Cully disse que uma de suas motivações para criar novos robôs é ajudar pessoas doentes e idosos.

Para outro autor, Jeff Clune, da Universidade de Wyoming (EUA), a inovação é importante passo em direção a robôs capazes de trabalhar fora de ambientes confinados e controlados, como laboratórios e fábricas.

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