Aprendizagem evolucionária de grupos de robôs em contexto real

Estudo de investigadores de Ciências ULisboa e do ISCTE-IUL publicado pela Royal Society

Investigadores de Ciências e do Instituto Universitário de Lisboa desenvolvem hardware capaz de resolver tarefas robóticas, em contexto real, em menos tempo do que o alcançado até então

FS, LC, ALC

Um Mar de Robôs

O prémio para “Melhor Vídeo de Robótica” na competição de vídeos da AAAI-16, conhecida como os “Óscares da Inteligência Artificial” foi entregue “A Sea of Robots”, um pequeno filme que documenta o trabalho dos investigadores do IT, do ISCTE-IUL e da ULisboa na área da robótica e da inteligência artificial.

O vídeo mostra um swarm (enxame) de robôs aquáticos inteligentes, que aprendem a cooperar entre si para cumprirem missões de forma completamente autónomas.

Fernando Silva participou neste trabalho, tal como Jorge Gomes, na época ambos estudantes de doutoramento de Ciências ULisboa. Este projeto teve como investigador principal Anders Lyhne Christensen, professor do ISCTE-IUL, investigador do IT, fundador do BL e orientador externo das teses de mestrado e de doutoramento daqueles alunos da FCUL.

Os enxames de robôs têm potencial para substituir navios tripulados, reduzindo os custos e os perigos para as tripulações em muitas missões marítimas, por isso a equipa participou em 2015 no programa de empreendedorismo científico COHiTEC de forma a estudar a aplicação comercial da respetiva tecnologia, dando origem à startup Ocean Swarm.

Os investigadores utilizaram abordagens inspiradas na natureza para conceber o enxame robótico. Em vez de programar os robôs manualmente para desempenhar uma tarefa, utilizaram algoritmos evolutivos para criar o software de controlo de cada robô. Estes algoritmos imitam a teoria da evolução de Darwin para gerar a inteligência artificial que controla cada robô de forma automática.

Investigadores de Ciências ULisboa e do Instituto Universitário de Lisboa (ISCTE-IUL) desenvolveram hardware capaz de resolver duas tarefas por um único robô e uma tarefa coletiva de robótica, em contexto real, em menos tempo do que o alcançado até então.

O artigo “Evolutionary online behaviour learning and adaptation in real robots”, publicado no final de julho na revista científica da Royal Society e anunciado em comunicado de imprensa recentemente, tem como primeiro autor Fernando Silva, doutorado em 2017 em Informática por Ciências ULisboa e membro do MAS - Agent and Systems Modelling do BIOISI, do BioMachines Lab (BL) e do Instituto de Telecomunicações (IT).

“Os controladores foram desenvolvidos autonomamente pelo grupo de robôs, usando algoritmos evolucionários (inspirados na evolução Darwiniana) a partir de soluções iniciais aleatórias ou de soluções pré-evoluídas em simulação. Em todos os casos, encontraram-se soluções capazes em uma hora ou menos”, explica Luís Correia, professor do Departamento de Informática de Ciências ULisboa, coordenador do MAS do BIOISI e um dos orientadores de doutoramento de Fernando Silva, que integra os quadros da Talkdesk, desde abril deste ano.

O mérito académico de Fernando Silva - que concluiu em Ciências a licenciatura, o mestrado e o doutoramento -,  já lhe valeu várias distinções, como é o caso da atribuição de best student papers ou a inclusão de artigos seus na Best of Computing 2016.

Scripta manent. O que se escreve, fica, permanece.

Raquel Salgueira Póvoas e Ana Subtil Simões, Área de Comunicação e Imagem de Ciências
info.ciencias@ciencias.ulisboa.pt

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