A edição do Programa Ciência às 19 Horas, referente ao mês de agosto, decorreu no dia 20, pelas 19 horas, no Auditório Prof. Sergio Mascarenhas (IFSC), com a participação da Profª Drª Roseli Francelin Romero, professora titular do ICMC – Instituto de Ciências Matemáticas e da Computação, da USP – São Carlos, que trouxe um tema que atraiu muitos espectadores, na sua maioria jovens: Quem são os robôs? Os desafios da Robótica.
Na sua apresentação, a pesquisadora descreveu os principais passos para a construção de um robô, o que é necessário para serem inteligentes e o que o ser humano pode fazer com eles, tendo trazido para esta palestra o robô do ICMC, que fez as delícias dos mais novos.
De fato, os robôs são máquinas consideradas inteligentes e que são construídas com um propósito bem definido, para realizar alguma tarefa específica, como, por exemplo os carros autônomos – sem motorista -, cuja missão é exatamente que o carro se mova de forma automática, sem o auxílio do ser humano, ou para fazer limpeza de ambiente. No geral, são máquinas com certo grau de inteligência artificial para a realização de uma tarefa pré-determinada.
A Califórnia é um dos grandes centros da robótica mundial e o que se observa nas competições de robótica e nas demonstrações de robôs, é que podemos estar muito perto de um robô poder substituir o ser humano quase totalmente. Para Roseli Romero, é fato que os robôs já substituem o ser humano em algumas tarefas, como, por exemplo, nas grandes montadoras de veículos, onde grande parte do serviço é automatizado por robôs manipuladores, que substituem o ser humano em tarefas repetitivas. Contudo, a pesquisadora não acredita que a tecnologia possa avançar ao nível de uma máquina substituir integralmente o ser humano: É o ser humano que programa os robôs, então eles vão até onde nós queremos. Por outro lado, o robô também possui limitações estruturais, ou seja, as peças que compõem os robôs desgastam-se e, por isso, a máquina tem um determinado tempo de validade, de bom funcionamento. Nós queremos que a inteligência artificial possa se aproximar ainda mais da inteligência natural, mas isso aí é um grande desafio para os pesquisadores da área de inteligência artificial. Então, ainda há muito que descobrir, inclusive sobre nosso próprio cérebro, pontua Roseli
A robótica, ao seu mais alto nível, vai entrar diretamente na sociedade dentro de pouco tempo e irá “invadir” as nossas casas. Assim, segundo uma previsão tecnológica, dentro de alguns anos poderemos ter no nosso lar robôs auxiliando nas tarefas do dia-a-dia, como se fossem parte da família, auxiliando nas tarefas de limpeza, abrindo a porta da rua, servindo cafezinho, água etc.: Num futuro próximo, a existência de robôs caseiros será tão natural como hoje existirem computadores na casa das pessoas, remata a pesquisadora.
No Brasil, a robótica ainda está em desenvolvimento: Existe a iniciativa de criar um centro de robótica da USP de São Carlos, que certamente vai facilitar o desenvolvimento das pesquisas. Foi uma união de vários grupos, um esforço comum de nos unirmos e montarmos esse centro que está em operação desde 2011. Ainda não temos o prédio, mas daqui a dois anos acredito que teremos finalmente o tão sonhado Centro de Robótica, que vai facilitar a integração das pesquisas realizadas no Campus, refere a palestrante.
Contudo, a ideia também é estar disseminando o conhecimento desta área por todo o Brasil e pretendendo-se que essa infraestrutura seja um centro de referência nacional e internacional: Nós temos boas perspectivas, temos projetos em conjunto com várias universidades internacionais, principalmente na Alemanha e EUA, mas, acima de tudo, o que pretendemos é resolver os problemas nacionais inseridos nessa área de conhecimento. Queremos robôs que possam resolver os nossos problemas. E nós estamos formando um pessoal, temos muitos alunos em formação, então acredito que em breve estaremos marcando presença no cenário nacional e internacional, finaliza Roseli Romero.
Pesquisadores da área da robótica vêm trabalhando no desenvolvimento de sistemas inteligentes para a condução de veículos desde os anos 80. Um dos principais objetivos da pesquisa realizada nessa área é reduzir o número de acidentes rodoviários e aumentar a eficiência do transito em geral. Nos últimos anos houve um grande avanço no desenvolvimento de veículos totalmente autônomos utilizando técnicas de inteligência artificial, visão computacional e fusão de sensores. Nessa palestra será apresentado um histórico da pesquisa nessa área, bem como os principais projetos de veículos inteligentes no Brasil e no exterior.
O Prof. Dr. Denis Wolf possui graduação em Ciência da Computação pela Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), mestrado em Ciência da Computação e Matemática Computacional pela Universidade de São Paulo(USP) e doutorado em Ciência da Computação – University of Southern California. É professor associado no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC-USP) e coordenador do Laboratório de Robótica Móvel (LRM) do ICMC onde desenvolve projetos de pesquisa nas áreas de Robótica Móvel, Aprendizado de Máquina, Visão Computacional e Sistemas Embarcados. Nos últimos anos, a maior parte de sua pesquisa vem sendo realizada no desenvolvimento de veículos autônomos.
Sobre o INCT-SEC:
O Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Sistemas Embarcados Críticos(INCT-SEC) é uma rede de pesquisa que envolve instituições universitárias e empresariais integrando o ambiente acadêmico e industrial para o apoio no desenvolvimento de soluções e aplicações em áreas estratégicas como meio ambiente, segurança, defesa nacional e agricultura através de sistemas embarcados críticos, além da formação de recursos humanos e a transferência tecnológica.
Sensores que permitem um veículo enxergar o que acontece em seu redor, computadores que recebem informações para que o carro tome decisões, atuadores que controlam mecanicamente o veículo: estes são os três grandes componentes de um veículo autônomo, projeto que começa a ter contornos de realidade, principalmente nos Estados Unidos, Japão e Alemanha. No Brasil, os experimentos neste tipo de veículo, que dispensa a ação humana, também já estão em curso.
Para falar um pouco desta realidade que promete mudar o mundo daqui a alguns anos, o Prof. Dr. Denis Wolf, pesquisador do ICMC Instituto de Ciências Matemáticas e Computação (USP), foi o palestrante convidado de mais uma edição do programa “Ciência às 19 Horas”, que ocorreu no dia 19 de novembro, com o tema Veículos autônomos no Brasil e no exterior”.
Wolf é um dos pesquisadores que, no Brasil, desenvolve este projeto, um tema que ultimamente tem despertado a curiosidade da mídia. Na verdade, um numeroso conjunto de pesquisadores na área da robótica mundial vem trabalhando, desde a década de 1980, no desenvolvimento de sistemas inteligentes para a condução deste tipo de veículos, sendo que um dos principais objetivos da pesquisa realizada nessa área é reduzir o número de acidentes rodoviários e aumentar a eficiência do trânsito nas grandes cidades e nos seus acessos.
Nos últimos anos, houve um grande avanço no desenvolvimento de veículos totalmente autônomos, utilizando técnicas de inteligência artificial, visão computacional e fusão de sensores. Se recuarmos à década de 1980, podemos observar que, comparativamente aos dias de hoje, a tecnologia de sensores era extremamente limitada e a capacidade computacional dos sistemas embarcados era pífia, motivo pelo qual os experimentos que se conseguiam realizar eram muitos restritos, deficitários. Poucos grupos trabalhavam nessa área de pesquisa, com exceção de alguns pequenos núcleos de cientistas dos Estados Unidos e da Alemanha, que se mostravam realmente interessados em avançar nos projetos de criação de veículos autônomos, não sendo inocente essa insistência, por se tratarem de países cuja sua economia dependia (e depende) também da indústria automotiva. O pontapé inicial foi feito pelos Estados Unidos, em meados do ano 2000, quando o departamento de defesa norte-americano resolveu investir nessa área de pesquisa, até por conta da guerra que decorria no Iraque, conforme explica Denis Wolf: De fato, os Estados Unidos queriam desenvolver tecnologias que permitissem o transporte de cargas em longas distâncias sem riscos para os seus soldados. Foi aí que eles promoveram uma espécie de competição – com um prêmio de um milhão de dólares ? entre as universidades que conseguissem desenvolver um veículo que fosse capaz de se deslocar autonomamente no deserto, ou seja, sem motorista.
De fato, essa competição foi considerada uma jogada de mestre, pois em vez do departamento de estado financiar um grupo específico de cientistas para esse projeto, conseguiu (quase gratuitamente) a adesão de mais de cem grupos de pesquisadores que trabalharam para ele, com um custo muito pequeno, sendo que é bem possível que cada grupo tenha investido mais de um milhão de dólares nos seus próprios projetos. Contudo, o resultado dessa primeira competição foi considerado uma decepção: a proposta lançada pelo governo americano era que os veículos projetados deveriam percorrer trechos de 200 quilômetros, e o melhor protótipo apresentado nessa competição apenas conseguiu percorrer 12 quilômetros.
Em face destes resultados, muitos pesquisadores da área de robótica, que em princípio não estavam voltados para essa aposta, de repente se interessaram pelo projeto, vendo nisso uma questão de honra e mérito. Em 2005, foi realizada outra edição da competição – praticamente idêntica à anterior – com um prêmio de dois milhões de dólares, no que resultou na participação de cento e noventa e cinco universidades americanas, sendo que a Universidade de Stanford conseguiu apresentar um veículo que percorreu todo o percurso proposto. Já em 2007, o mesmo departamento de defesa norte-americano promoveu outra competição muito parecida com as anteriores, com a diferença que os veículos deveriam ser capazes de circular autonomamente… dentro da cidade: Foi um desafio muito mais complexo, já que era trânsito urbano e aí os robôs instalados nos carros deveriam seguir as leis de trânsito da Califórnia, ou seja, deveriam ser capazes de parar nos cruzamentos, aguardar a passagem de quem estivesse na preferencial, dar prioridade aos pedestres, percorrer percursos em asfalto e em terra, neste caso sem guias, estacionar em vagas com dimensões reduzidas, etc. Só seis equipes conseguiram concluir esses objetivos, bem como o percurso, que tinha aproximadamente 100 quilômetros, sendo que apenas três equipes concluíram a prova sem nenhuma falha: foi isso que colocou a área de robótica em evidência, refere Wolf.
A partir desse momento, começou a haver um interesse enorme por parte da indústria automotiva e foi ela que começou a investir pesado em pesquisa, criando centros próprios, principalmente na Alemanha e no Japão. Graças a esses trabalhos de pesquisa, atualmente já podemos encontrar veículos que estacionam autonomamente, o que prova que a tecnologia para o desenvolvimento de veículos autônomos está muito próxima do seu amadurecimento: contudo, a evolução desta pesquisa está esbarrando em questões legais, em primeiro lugar porque a legislação precisa ser alterada para permitir a introdução desses veículos no trânsito normal das cidades e, em segundo lugar, porque tem que se lançar um estudo profundo sobre quem assume a culpa em caso de acidente, já que o motorista de um veículo autônomo deixa de ter responsabilidade direta caso aconteça um erro do próprio carro, até porque ele não o dirige.
Voltando à última competição promovida pelo departamento de estado norte-americano, quem acabou por se destacar e quem possui neste momento o melhor projeto é a Google, conforme explica Denis Wolf: O que a Google fez foi contratar os pesquisadores que desenvolveram os melhores projetos apresentados nas competições para veículos autônomos e, embora todas as pesquisas feitas por essa empresa estejam no segredo dos deuses, o certo é que sabemos que o seu primeiro interesse é desenvolver e vender serviços de táxis autônomos: você liga de seu celular, chama um táxi sem motorista e ele leva-o ao seu destino. Esse é o foco da Google, que, se for implantado, será um tremendo sucesso.
Já no que diz respeito ao ICMC-USP, Wolf refere que o grupo dele já trabalha com robótica há algum tempo: Começamos com robôs pequenos, operando-os em ambientes fechados, controlados, depois os levamos para ambientes externos e aí chegamos ao momento de experimentarmos esses novos robôs em viaturas. Uma coisa é você fazer um robô para se deslocar numa calçada: outra coisa é você fazer um robô andar numa velocidade de 60 Km/hora no meio do trânsito urbano: e o que levou o nosso grupo a trabalhar nesse objetivo foi, simplesmente, o desafio. Para nós, esse tipo de veículo nada mais é do que um robô.
Atualmente, a pesquisa vai na direção de se construírem veículos que sejam capazes de atuar na infraestrutura viária que já existe, mas essa não é a forma mais eficiente de resolver o problema. Uma vez que os veículos são inteligentes, com capacidade de se comunicarem, não fará mais sentido, por exemplo, a existência de semáforos nas cidades. Então, a partir do momento em que esses veículos começarem a fazer parte do cotidiano das urbes, elas vão ter que se adaptar a essa realidade, suprimindo instrumentos e adaptando conceitos e métodos que são hoje exclusivamente dedicados aos humanos: Será uma transição lenta, mas daqui a muitas gerações o mundo terá outra realidade, com o uso de máquinas inteligentes. Tudo será muito mais simples e seguro, porque tudo será regido através da comunicação complexa, finaliza Denis Wolf.
Nesta palestra, serão descritos os principais passos para construção de um robô, o que é necessário para serem inteligentes e o que podemos fazer com eles. Os principais robôs existentes serão apresentados: robô que foi ao planeta Marte, o robô humanoide da Honda, robôs sociáveis, carro-robô da Google, entre outros. Serão apresentados, também, os principais projetos em andamento junto ao Centro de Robótica da USP e as previsões tecnológicas para esta área de pesquisa.
A edição do Programa Ciência às 19 Horas, referente ao mês de agosto, decorreu no dia 20, pelas 19 horas, no Auditório Prof. Sergio Mascarenhas (IFSC), com a participação da Profª Drª Roseli Francelin Romero, professora titular do ICMC, Instituto de Ciências Matemáticas e da Computação, da USP, São Carlos, que trouxe um tema que atraiu muitos espectadores, na sua maioria jovens: Quem são os robôs? Os desafios da Robótica.
Na sua apresentação, a pesquisadora descreveu os principais passos para a construção de um robô, o que é necessário para serem inteligentes e o que o ser humano pode fazer com eles, tendo trazido para esta palestra o robô do ICMC, que fez as delícias dos mais novos.
De fato, os robôs são máquinas consideradas inteligentes e que são construídas com um propósito bem definido, para realizar alguma tarefa específica, como, por exemplo os carros autônomos, sem motorista -, cuja missão é exatamente que o carro se mova de forma automática, sem o auxílio do ser humano, ou para fazer limpeza de ambiente. No geral, são máquinas com certo grau de inteligência artificial para a realização de uma tarefa pré-determinada.
A Califórnia é um dos grandes centros da robótica mundial e o que se observa nas competições de robótica e nas demonstrações de robôs, é que podemos estar muito perto de um robô poder substituir o ser humano quase totalmente. Para Roseli Romero, é fato que os robôs já substituem o ser humano em algumas tarefas, como, por exemplo, nas grandes montadoras de veículos, onde grande parte do serviço é automatizado por robôs manipuladores, que substituem o ser humano em tarefas repetitivas. Contudo, a pesquisadora não acredita que a tecnologia possa avançar ao nível de uma máquina substituir integralmente o ser humano: É o ser humano que programa os robôs, então eles vão até onde nós queremos. Por outro lado, o robô também possui limitações estruturais, ou seja, as peças que compõem os robôs desgastam-se e, por isso, a máquina tem um determinado tempo de validade, de bom funcionamento. Nós queremos que a inteligência artificial possa se aproximar ainda mais da inteligência natural, mas isso aí é um grande desafio para os pesquisadores da área de inteligência artificial. Então, ainda há muito que descobrir, inclusive sobre nosso próprio cérebro, pontua Roseli
A robótica, ao seu mais alto nível, vai entrar diretamente na sociedade dentro de pouco tempo e irá invadir as nossas casas. Assim, segundo uma previsão tecnológica, dentro de alguns anos poderemos ter no nosso lar robôs auxiliando nas tarefas do dia-a-dia, como se fossem parte da família, auxiliando nas tarefas de limpeza, abrindo a porta da rua, servindo cafezinho, água etc.: Num futuro próximo, a existência de robôs caseiros será tão natural como hoje existirem computadores na casa das pessoas, remata a pesquisadora.
No Brasil, a robótica ainda está em desenvolvimento: Existe a iniciativa de criar um centro de robótica da USP de São Carlos, que certamente vai facilitar o desenvolvimento das pesquisas. Foi uma união de vários grupos, um esforço comum de nos unirmos e montarmos esse centro que está em operação desde 2011. Ainda não temos o prédio, mas daqui a dois anos acredito que teremos finalmente o tão sonhado Centro de Robótica, que vai facilitar a integração das pesquisas realizadas no Campus, refere a palestrante.
Contudo, a ideia também é estar disseminando o conhecimento desta área por todo o Brasil e pretendendo-se que essa infraestrutura seja um centro de referência nacional e internacional: ?Nós temos boas perspectivas, temos projetos em conjunto com várias universidades internacionais, principalmente na Alemanha e EUA, mas, acima de tudo, o que pretendemos é resolver os problemas nacionais inseridos nessa área de conhecimento. Queremos robôs que possam resolver os nossos problemas. E nós estamos formando um pessoal, temos muitos alunos em formação, então acredito que em breve estaremos marcando presença no cenário nacional e internacional?, finaliza Roseli Romero.
Quem são os robôs? Os desafios da Robótica
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A robótica, ao seu mais alto nível, vai entrar diretamente na sociedade dentro de pouco tempo e irá “invadir” as nossas casas. Assim, segundo uma previsão tecnológica, dentro de alguns anos poderemos ter no nosso lar robôs auxiliando nas tarefas do dia-a-dia, como se fossem parte da família, auxiliando nas tarefas de limpeza, abrindo a porta da rua, servindo cafezinho, água etc.: Num futuro próximo, a existência de robôs caseiros será tão natural como hoje existirem computadores na casa das pessoas, remata a pesquisadora.
