Pesquisadores da Sorbonne e do Centro Nacional de Pesquisa Científica (CNRS) da França estudaram as premissas de conceitos espaciais simplificados em sistemas robóticos baseados no fluxo sensório-motor do robô. Seu trabalho, publicado no banco de dados de pré-impressão arXiv.org, é parte de um projeto maior no qual os cientistas estão examinando como conceitos fundamentais de percepção (corpo, espaço, objeto, cor e assim por diante) podem ser enxertados em sistemas biológicos ou artificiais.
Até este ponto, o desenvolvimento de sistemas robóticos refletia principalmente como uma pessoa percebe o mundo. Porém, por causa disso, os robôs, guiados apenas pela intuição humana, podem ser limitados na percepção do que as pessoas vivenciam.
Para criar robôs totalmente autônomos, os pesquisadores podem ter que se afastar dos métodos convencionais e permitir que os agentes robóticos desenvolvam sua própria percepção do mundo. Segundo uma equipe de pesquisadores da Sorbonne e do NCNI, o robô deve desenvolver gradativamente a percepção, analisando experiências sensório-motoras e identificando princípios que façam sentido.
O agente pode movimentar seus sensores no espaço externo por meio de um motor. Embora a configuração do agente externo X possa ser idêntica, sua experiência sensorial varia significativamente dependendo da estrutura do ambiente.
Alexander Terekhov, que trabalhou no projeto, e seus colegas mostraram que o conceito de espaço como um fenômeno independente do ambiente não pode ser deduzido apenas com o auxílio de informações exteroceptivas, uma vez que varia muito dependendo do que está acontecendo no ambiente. Esse conceito pode ser mais claramente definido estudando-se as funções que conectam comandos motores com mudanças em estímulos externos em relação ao agente.
“Informações importantes vêm de pesquisas antigas do famoso matemático francês Henri Poincaré, que estava interessado em como a matemática em geral e a geometria em particular podem surgir na percepção humana”, diz Terekhov. "Ele sugeriu que o momento do toque pode ser crucial."
A ideia de Poincaré é mais fácil de explicar com um exemplo simples. Quando olhamos para um objeto, o olho captura uma imagem específica, que mudará se o objeto se mover 10 centímetros para a esquerda. Porém, se movermos 10 centímetros para a esquerda, a imagem que vemos permanecerá praticamente a mesma.
Para aplicar essas ideias ao desenvolvimento de sistemas robóticos, os cientistas programaram um braço robótico virtual com uma câmera no final. O robô entendia as medidas feitas nas articulações do braço toda vez que recebia uma imagem.
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“Ao combinar todas essas dimensões, o robô constrói uma abstração matematicamente equivalente à posição e orientação de sua câmera, mesmo que não tenha acesso direto a essas informações”, explica Terekhov. - O mais importante: embora este conceito abstrato seja derivado de uma imagem, acaba por se tornar independente dela, o que significa que funciona para todos os ambientes. Da mesma forma, nosso conceito de espaço não depende da cena específica que vemos."
