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

Sabia que em Portugal existe uma nova espécie de abelha? Chama-se Protosmia lusitanica e até agora apenas se conhece um único exemplar, uma fêmea coletada por Ana Gonçalves, na primavera de 2016, no Parque Natural do Vale do Guadiana, nas margens do Rio Vascão, em Mértola.

Susana Custódio preside à Comissão Executiva do ORFEUS - Observatories & Research Facilities for European Seismology, integrado no EPOS - European Plate Observing System.

Nuno A. G. Bandeira modelou computacionalmente as propriedades eletroquímicas de óxidos de molibdénio. O investigador da Universidade de Lisboa pretende continuar a estudar moléculas originais e interessantes seja qual for a sua finalidade. “A tabela periódica ainda tem muito para nos dizer”, diz o cientista.

Estudo de fósseis revela a extinção de uma árvore da família do chá que se encontrava presente há 1,3 milhões de anos na ilha da Madeira. Carlos A. Góis-Marques, aluno de doutoramento em Geologia, é um dos autores desta investigação.

É o mecanismo mimético que nos permite interatuar uns com os outros, compreender os sentimentos dos amigos, e viver a compaixão e a empatia”, in Campus com Helder Coelho.

Ao todo estão previstas sete sessões, com pelo menos um orador convidado. Em cada uma delas Dinis Pestana falará sobre livros que estejam relacionados com o tema em análise. O objetivo é conquistar leitores, sobretudo entre os estudantes universitários.

“Aceitar que por vezes se falha, que podemos não ter a aprovação dos outros e aceitar as consequências das tomadas de decisão, pode inicialmente ser mais desconfortável, mas acarreta consigo uma maior sensação de responsabilidade e liberdade na vida”, escreve na rubrica habitual a psicóloga do GAPsi, Andreia Santos.

O primeiro estudo científico desenvolvido no PermaLab – um laboratório vivo de permacultura, situado no campus de Ciências ULisboa, será publicado no volume 212 da edição de março de 2019 do Journal of Cleaner Production, reforçando dessa forma a importância dos laboratórios vivos no contexto universitário.

“O desenvolvimento de uma missão astronómica espacial é uma aventura demorada, que, nos casos mais complexos, pode demorar mais de duas décadas. Com o Athena estamos envolvidos neste processo desde os primeiros passos, tendo ajudado a construir a proposta ‘vencedora’”, conta José Afonso, que lidera a participação portuguesa na missão Athena, prevista para 2031.

Guilherme Weishar apresenta-nos o projeto de Sismologia nas Escolas do Instituto Dom Luiz e que tem uma componente de citizen science.

Objetivo da missão dos investigadores do IDL Ciências ULisboa e do IPMA?! Melhorar a caracterização do tsunami de 28 de setembro de 2018, de modo a desenvolver técnicas e programas de mitigação destes fenómenos naturais.

Cernorium é o canal YouTube de Ricardo Honório, aluno do mestrado integrado em Engenharia Física de Ciências ULisboa. O projeto tem já disponível o primeiro episódio e é a “concretização de uma ideia antiga que procura aliar a paixão pela Física com algum humor.

Evocações sobre Entomologia no Museu Bocage e na Faculdade, pelo professor, cientista José Alberto Quartau. Versão abreviada da alocução proferida aquando do 35.º aniversário do Departamento de Biologia Animal de Ciências ULisboa, em 5 de junho de 2018.

Nesta fotolegenda destacamos uma passagem da entrevista com Francisco Saldanha da Gama, professor do Departamento de Estatística e Investigação Operacional e investigador do Centro de Matemática, Aplicações Fundamentais e Investigação Operacional de Ciências ULisboa, e que pode ser ouvida no canal YouTube e na área multimédia do site da Faculdade.

Ciências é uma das cinco instituições da ULisboa que integra o projeto ALHTOUR. O principal resultado deste projeto é a criação do HEALx-LAB, um living lab para potenciar a inovação e a colaboração entre a academia, a indústria, a administração pública e a sociedade civil na área do turismo de saúde na região de Lisboa.

António Branco, professor do DI Ciências ULisboa, é o novo presidente da ELRA-European Language Resources Association, a principal associação científica europeia para o processamento da linguagem natural e uma das mais importantes associações a nível mundial nesta subárea da Inteligência Artificial.

"Revendo as discussões nos últimos anos sobre a Inteligência Artificial (IA), a ideia da superinteligência (super-homem) e da frieza dos comportamentos dos agentes artificiais, quando comparados com os seres humanos, concluímos que o medo à IA só será ultrapassado com uma nova postura da IA, virada para a enfâse nos benefícios", escreve Helder Coelho, professor do DI Ciências ULisboa.

O que fazem e o que pensam alguns membros da comunidade de Ciências ULisboa? O Dictum et factum de dezembro é com Raúl Ferreira, assistente operacional da Oficina Gráfica da Área de Serviços Técnicos de Ciências ULisboa.

“Às vezes é mesmo preciso 'sair da cabeça e dar ouvidos ao corpo'. Dar atenção aos sinais físicos e às sensações”, escreve na rubrica habitual a psicóloga do GAPsi, Andreia Santos.

Leia a entrevista com Soraia Pereira, vencedora do Prémio SPE2018 e que descobriu o interesse pela Estatística no último ano da licenciatura em Matemática.

O novo livro de Jorge Buescu, professor do Departamento de Matemática de Ciências ULisboa é apresentado ao público em dezembro. Leia a entrevista com o matemático e escritor que através da Matemática "rasga horizontes e abre novos mundos a mentes sequiosas".

"Até agora, os cientistas cidadãos das comunidades GROW implementaram/instalaram 2.000 sensores com o intuito de avaliar a humidade, temperatura e radiação solar do solo nos diferentes GROW Places. No próximo ano deverão ser implementados cerca de 10.000 sensores. Este é considerado o maior levantamento de dados de diversas propriedades do solo na Europa, realizado por cidadãos", escreve em artigo de opinião Gil Penha-Lopes, investigador do DBV Ciências ULisboa e cE3c.

O projeto “NitroPortugal -Strengthening Portuguese research and innovation capacities in the field of excess reactive nitroge” promove livro infantil “A história do azoto, bom em pequenino e mau em grande”.

A British Ecological Society anunciou esta sexta-feira, dia 30 de novembro, os vencedores do concurso anual de fotografia Capturing Ecology. Entre as várias fotografias premiadas encontram-se as de Adrià López Baucells, estudante do programa doutoral Biodiversidade, Genética e Evolução e investigador do polo de Ciências ULisboa do Centro de Ecologia, Evolução e Alterações Ambientais.

Cientistas portugueses estiveram envolvidos na primeira medição espacial do redemoinho de massa que orbita um buraco negro de centenas de milhões de massas solares.

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