Robofish

Normalmente quando encontro uma reportagem sobre tecnologia, mando pro Yúdice com os dizeres "legal pra pôr nor blog". Mas como agora posso publicar, resolvi colocar aqui eu mesma. Leiam a reportagem e meus comentários abaixo:

Cientistas da Universidade Leeds criaram um peixe robô que, de tão perfeito, engana os próprios cardumes.
O experimento aumenta a possibilidade de estudar comportamento dos peixes e dinâmica de grupos. Além disso, as informações coletadas pelo Robofish, como foi batizado, podem ajudar nos cuidados com o meio ambiente, estudando as rotas migratórias dos animais e o impacto humano em seu habitat.
Liderada pelo pesquisador Jolyon Faria, a equipe criou um modelo com barbatanas de acetato, pintado de forma a se misturar com o cardume estudado. O objetivo era provar que robô poderia ser aceito pelo cardume e a principal preocupação era com o cheiro, já que os peixes usam químicos para se identificar.
No entanto, ao ser colocado em um tanque, o Robofish enganou o cardume e até mesmo liderou o grupo em movimentos. Programado para se locomover um pouco mais rápido do que a média, o robô foi visto como líder pelos outros peixes, que, em sua presença, deixaram o tanque em direção a uma outra área de experimento de forma muito mais rápida.
O trabalho foi publicado na Behavioural Ecology and Sociobiology

Nem é possível pra mim avaliar a grandiosidade deste feito. O estudo de metáforas computacionais para comportamentos naturais é uma das áreas mais fascinantes da computação, e também das mais difíceis. A própria competição Robocup, de futebol de robôs é muito subestimada pelo público em geral, que não consegue visualizar as dificuldades de se implementar um trabalho coordenado e cooperativo em uma equipe de agente robóticos. O estudo de como os animais fazem a coordenação de movimentos e alteração de rotas, e sobrevivência (o desafio último) é uma boa fonte de inspiração para quem estuda Inteligência Artificial. Bem, ainda preciso escrever um post específico sobre isso, mas este foi para compartilhar esta maravilhosa notícia. O fato de uma máquina poder enganar seres tão bem adaptado à vida coletiva, e tão seletivos na escolha de seus líderes mostra que estamos compreendendo cada vez melhor os mecanismos naturais. Isto nos permite tornar os mecanismos artificiais bem mais bem adaptados ao que precisamos que ele pareça: que sempre esteve lá.

Computação Amostra

Como disse no meu post de apresentação, além de mãe sou também professora, e assim como o Yúdice, por paixão. Também ensino no Cesupa, mas minha área de atuação é a Computação. Um de meus interesses mais recentes é a robótica, e principalmente a capacidade que ela tem de inspirar os alunos e motivá-los a usar seus conhecimentos de forma combinada, usar sua inventividade e criatividade na solução de problemas. Há alguns semestres submeti um projeto de iniciação científica e adquiri através da instituição um kit LEGO® Mindstorms NXT, que aparece em várias formas aí na imagem.

Um projeto robótico é composto de três vertentes: a vertente mecânica, a eletrônica e a computacional. No projeto mecânico, é necessário projetar a forma física do robô, definir como ele irá interagir com o ambiente onde se encontrará, se ele terá rodas, patas, garras, onde elas ficarão e como os sensores estarão posicionados. Na vertente eletrônica a preocupação maior é como as placas transmitirão a informação elétrica, que tipo de sensores serão projetados e o que será captado (cor, som, luz...), que tipo de energia será necessária. Já a vertente computacional diz respeito ao algoritmo que dará o comportamento do robô. É nesta última vertente que decidimos como vamos programar o robô para fazer o que queremos que ele faça.

Além do preço reduzido em relação a outros kits robóticos disponíveis no mercado (um kit custa cerca de U$350,00 se comprado diretamente nos EUA, e aproximadamente R$2.200,00 nos sites brasileiros, em comparação a outros kits robóticos de no mínimo R$5.000,00), dois motivos me fizeram escolher este como ferramenta para o projeto que tinha em mente: o kit LEGO Mindstorms NXT pode ser montado em praticamente qualquer composição e formato que a imaginação e o design Lego permitem, facilitando sobremaneira o projeto mecânico do robô, e abstraindo completamente o projeto eletrônico, visto que os sensores e motores disponíveis já vem prontos e encaixam-se com a mesma facilidade que as outras pecinhas Lego. Esses fatores levam ao objetivo principal: dado o foco dos cursos de Ciência da Computação e Sistemas de Informação nos quais leciono, podemos investir nossos esforços principalmente na vertente computacional do projeto, ou seja, dedicar-nos à programação e estudos de técnicas de Inteligência Artificial para dotar nosso robô das habilidades necessárias para resolver os problemas.

Depois de dois Trabalhos de Curso defendidos, recentemente, tive mais uma oportunidade de mostrar ao público alguns projetos em que estivemos trabalhando. Na última quinta feira 20 o Cesupa hosedou no seu hall de entrada a Computação Amostra, feira de projetos e palestras para que todos na instituição e fora dela conheçam os projetos feitos por professores e alunos da graduação.

O primeiro deles, de alunos do terceiro semestre do curso, serviu como ambientação para que eles pudessem aprender como manusear o robô e familiarizar-se com sua programação. Um problema simples, mas que fez sucesso: dois robôs-carros que percorriam uma pista. Um deles fazia o trajeto de forma autônoma, com um programa que usa a informação de dois sensores de luz para saber quando ele está saindo da pista e compensa automaticamente para voltar à mesma. O outro faz o mesmo comandado por um wiimote. Os dois programas foram feitos pelos alunos. A pista também, como pode ser vista na foto abaixo.O segundo projeto consiste em uma pequena conceituação de Realidade Aumentada (definida como a sobreposição de objetos virtuais sobre uma imagem real, normalmente em tempo real - imaginem a visão do Terminator) por um grupo de alunos que faz parte de um projeto maior do grupo de robótica computacional. Eles mostraram algumas novidades na área de RA e mostraram alguns modelos tridimensionais que fizeram durante seu aprendizado com o software em questão. A imagem abaixo é de uma das aunas, manipulando um marcador que se transforma na personagem Hermione da série Harry Potter (aliás, Harry e Hermione são os nomes dos dois robôs que temos no projeto).

A terceira, um projeto pessoal dos alunos Felipe Nascimento e Felipe Cintra, ambos no quinto semestre do curso de Ciência da Computação, realmente causou frisson na Amostra. E não é para menos. O projeto consiste em fazer um robô NXT andar com a força do pensamento. Isso mesmo. Com um headset chamado Emotiv EPOC que lê pulsos neurais e identifica os sinais, os alunos foram capazes de codificar quatro comandos básicos para o robô: frente, trás, esquerda e direita. As apresentações foram um sucesso e o mérito, devo dizer, é todo dos alunos. Não tenho fotos da apresentação em si, mas tenho uma imagem de vídeo para que vocês tenham uma idéia, e o vídeo está em algum lugar do Youtube também (meu aluno não me mandou o link direto, mas quando mandar eu coloco aqui).Bem, esta postagem é para dizer que estou orgulhosa dos meus alunos, que se saíram muito bem e têm grandes idéias. Espero ainda ter muita história pra contar deles aqui, e do grupo de robótica computacional também.