Todo mundo está obcecado por robôs humanoides atualmente, mas a diretora do Laboratório de Ciência da Computação e Inteligência Artificial do MIT, Daniela Rus, acredita que as máquinas físicas inteligentes do futuro podem ser algo radicalmente diferente.
“Pense em robôs macios e fofinhos”, diz Daniela. “Imagine robôs flexíveis, ou até mesmo comestíveis.”
Seu grupo de pesquisa construiu um robô feito de tripa de salsicha (e um pequeno ímã) que, teoricamente, poderia ser comido e então realizar cirurgias não invasivas de pequena escala. Outro projeto é uma tartaruga marinha robótica chamada Crush, projetada para ajudar a monitorar a vida marinha, que usa nadadeiras de silicone para se movimentar em delicados recifes de corais.
Daniela Rus foi uma pioneira dessa abordagem, conhecida como “soft robotics”, ou robótica mole. Agora, novos usos criativos da inteligência artificial estão levando seu trabalho a um novo nível.
“Eu realmente queria ampliar nossa visão do que é um robô”, disse Daniela. “Então, se você tem um mecanismo feito de papel e que se move, isso é um robô ou não? Se você tem uma flor de origami que você prende a um motor, isso é um robô ou não? Para mim, é um robô.”
Mais robôs na nossa vida
Há um interesse crescente em robótica, que é frequentemente considerada por entendidos em tecnologia, como o presidente-executivo da Nvidia, Jensen Huang, e Elon Musk, da Tesla, a próxima fronteira da tecnologia que mudará o mundo.
Os avanços na capacidade intelectual da IA estão ajudando a levar os robôs para além das fábricas e armazéns, para casas, lojas e até mesmo para a meia maratona local.
A Gartner estima que, até 2030, 80% dos humanos interagirão com robôs autônomos com tecnologia de IA diariamente, em comparação com menos de 10% hoje.
Além da forma humana
Grande parte do interesse atualmente se concentra em humanoides, ou robôs que têm dois braços, duas pernas e uma cabeça. O grupo de pesquisa de Daniela Rus está desenvolvendo robôs que podem servir e misturar materiais na cozinha.
Mas ela também disse que, para os robôs atingirem plenamente o seu potencial, eles precisam ir além da forma humana.
Nascida na Romênia, Daniela vem reinventando essas fronteiras desde que concluiu seu doutorado em Cornell em 1993. “Agora ela é uma grande estrela na área”, disse Michael Peter Kennedy, presidente do Conselho de Prêmios do IEEE.
No início deste ano, a organização profissional de engenharia concedeu à Daniela Rus a Medalha Edison. Alexander Graham Bell e Nikola Tesla foram ganhadores anteriores.
“Literalmente, não há ninguém no mundo que saiba mais sobre esse assunto do que Daniela Rus”, disse Steve Crowe, presidente do Robotics Summit and Expo, quando a apresentou para uma palestra no início deste mês.
Atualmente, Daniela Rus trabalha nos corredores multicoloridos do Laboratório de Ciência da Computação e IA, ou CSAIL, na sigla em inglês, para o qual foi nomeada diretora em 2012. O laboratório, uma potência de talentos em IA desde a década de 1960, agora abriga mais de 1.800 alunos, professores, pesquisadores e funcionários, diversas instalações de arte interativas com tecnologia de IA e um carro de polícia hackeado por brincalhões do MIT na década de 1990.
Nada como uma tartaruga, pensa como um verme
Mas a pesquisa não se limita ao laboratório.
Em uma quinta-feira ensolarada, o salva-vidas da piscina do MIT segue indiferente enquanto as alunas do CSAIL, Emily Sologuren e VeeVee Cai, mergulham sua tartaruga marinha robótica na água. Aparentemente, isso acontece o tempo todo.
Crush, assim como seu homônimo do clássico dos anos 2000 “Procurando Nemo”, foi projetado para nadar no oceano, ajudando a monitorar recifes de corais e a vida marinha com seus olhos de câmera. Mas ainda há muito a ser aprimorado. A tartaruga representa tanto as oportunidades quanto as armadilhas de um robô considerado ‘mole’.
Primeiro, é difícil encontrar o equilíbrio certo entre material rígido e mole. Se for muito mole, Crush pode ser levado pela correnteza; se for muito rígido, ele pode danificar os recifes. Também é difícil evitar que seus componentes eletrônicos, que não são à prova d’água, fiquem encharcados, disse Cai.
“É muito difícil colocar coisas debaixo d’água”, acrescentou.
Isso é especialmente verdadeiro quando se trata de robôs grandes e caros que, quando instalados, podem correr o risco de danificar a si mesmos ou aos ambientes ao redor, disse o estudante Pascal Spino.
É por isso que Spino desenvolveu os chamados robôs “bolha”. As pequenas esferas, que incluem equipamentos de detecção alojados dentro de uma concha impressa em 3D, podem ser fabricadas por menos de US$ 200 cada. É uma vantagem importante quando se trata de explorar ambientes estreitos ou delicados, como cavernas ou destroços de navios.
As esferas usam Lidar, a mesma tecnologia que ajuda veículos autônomos a detectar seus arredores, para navegar. E quatro propulsores as ajudam a se movimentar na água. “É um carro autônomo na água”, disse Rus sobre o projeto.
“No futuro, pode haver formas melhores para fazer isso do que apenas uma esfera”, acrescentou. “Na verdade, também construímos uma enguia e estamos fazendo experimentos”.
Cérebro de robô
Construir cérebros de robôs já é um desafio por si só. A IA generativa trouxe um estímulo nesse sentido — por exemplo, ajudando os robôs a intuir objetos para os quais talvez não tivessem sido treinados. Mas esses novos modelos também trazem alguns novos problemas.
Muitas vezes, eles exigem um sistema computacional físico separado. E podem cometer erros na percepção do mundo físico, o que — dependendo do robô que controlam — pode ter consequências nocivas.
Daniela Rus pretende resolver ambos os problemas com uma nova arquitetura conhecida como redes líquidas, sistemas modelados na atividade neural de vermes conhecidos, cientificamente como C-elegans.
Os algoritmos resultantes são compactos o suficiente para serem executados diretamente em robôs ou até mesmo smartphones, mas intuitivos o suficiente para interpretar e se adaptar a ambientes físicos complexos. Eles podem ser treinados em centenas de GPUs, em vez de dezenas de milhares, disse ela.
Daniela Rus e outros três pesquisadores do MIT criaram no ano passado uma empresa chamada Liquid AI para empregar a tecnologia em aplicações do mundo real, como carros autônomos.
Solicite seu robô
“Apesar desses avanços, construir e projetar robôs eficazes ainda é um processo muito lento e iterativo”, disse Daniela Rus. Mas essa pode ser outra área em que a IA pode ajudar.
Daniela e sua equipe projetaram um sistema especial de IA treinado nas leis da física que sugere designs de robôs quando solicitado. Ele é chamado de “texto para robô“.
“Você pode começar com instruções de linguagem muito simples, como ‘faça-me um robô que possa andar’, ou ‘faça-me um robô que possa operar uma furadeira’, ou ‘faça-me um robô que possa fazer limonada'”, disse Rus.
No laboratório de robótica, a IA ajudou a projetar uma mão robótica de três dedos que pode operar uma seringa. Daniela Rus disse que consegue imaginar um hospital tendo um braço robótico básico com diferentes acessórios, cada um otimizado para diversas ferramentas médicas.
Com esses novos métodos de design, as possibilidades para robôs futuros são ilimitadas. Daniela Rus disse que às vezes parece que não há horas suficientes no dia, ou mesmo anos na vida, para criar tudo isso.
Então, em que ela realmente gostaria de se concentrar? Algo que lhe desse mais tempo para concretizar todas as suas ideias: uma tecnologia que pudesse reverter os mecanismos biológicos do envelhecimento. “Existe uma solução de IA para isso”, disse ela.