É provável que muito em breve os robôs vivam em casas com humanos, ajudando os idosos a viver de forma independente. Mas para fazer isso, eles terão que aprender a fazer todo o pequeno trabalho que as pessoas poderiam fazer sem hesitação. Muitos sistemas modernos de inteligência artificial são treinados para realizar tarefas específicas, analisando milhares de imagens sinalizadas de uma ação específica. Embora esses métodos ajudem a resolver problemas cada vez mais complexos, eles lidam apenas com problemas muito específicos e requerem muito tempo e capacidade de processamento para serem aprendidos.
Se um robô cuida de pessoas idosas, os problemas desse tipo de trabalho serão muito diferentes quando comparados às situações típicas do processo de aprendizagem. Durante o dia, os robôs têm que fazer muitas coisas, desde fazer chá até trocar a roupa de cama enquanto falam. Essas são tarefas desafiadoras que ficam mais difíceis quando combinadas. Não existem duas casas iguais, o que significa que os robôs terão que aprender e se adaptar rapidamente ao seu ambiente. E, como costuma acontecer, se você mora com outra pessoa, as coisas tendem a migrar. O robô terá que aprender a encontrá-los por conta própria.
Uma abordagem é desenvolver um robô de aprendizagem ao longo da vida que possa armazenar conhecimento com base na experiência e conceber maneiras de adaptá-lo e aplicá-lo a novas tarefas. Depois de aprender a fazer uma xícara de chá, essas habilidades também podem ser aplicadas ao café.
O cérebro humano aprende ao longo da vida, adaptando-se constantemente a condições complexas e mutáveis e resolvendo diariamente uma ampla gama de problemas. Simular como os humanos aprendem pode ajudar a projetar robôs com os quais possamos interagir naturalmente, como se estivéssemos com outra pessoa.
Simulação do desenvolvimento infantil para treinar o robô
A primeira pergunta a fazer quando você começa a modelar pessoas é por onde começar? Alan Turing, um matemático renomado e pioneiro em inteligência artificial, disse uma vez:
Ele comparou o cérebro de uma criança a um caderno vazio que pode ser preenchido durante a educação e desenvolveu um "sistema" adulto inteligente. Mas qual deve ser a idade da criança para ser modelo? Quais conhecimentos e habilidades você precisa desenvolver primeiro?
Os bebês recém-nascidos são muito limitados no que podem fazer e como percebem o mundo ao seu redor. A força muscular do pescoço da criança não é suficiente para sustentar a cabeça e ela não aprendeu a controlar os braços e as pernas.
Começando do zero mês - tal etapa pode limitar severamente o robô. Mas as limitações físicas da criança realmente a ajudam a se concentrar na solução de uma pequena subclasse de problemas, por exemplo, ela aprende a correlacionar seus olhos com o que ouve e vê. Essas etapas nos estágios iniciais da construção do modelo de uma criança constroem seu corpo antes mesmo que ela comece a entender a complexidade do mundo ao redor.
Os engenheiros aplicaram restrições semelhantes ao robô, inicialmente bloqueando o movimento de várias articulações para imitar a falta de controle muscular. Eles também ajustaram as imagens da câmera do robô para que ele "visse" o mundo pelos olhos de um recém-nascido - com manchas e tênues periferias. Em vez de dizer ao robô como se mover, ele teve permissão para descobrir por conta própria. A vantagem aqui é que conforme a calibração muda, ou como membros são danificados, o robô será capaz de se adaptar a essas mudanças e continuar trabalhando.
Aprendendo brincando
Estudos têm mostrado que, ao aplicar restrições no processo de aprendizagem, não apenas aumenta a taxa de aquisição de novos conhecimentos e habilidades, mas também aumenta a precisão do que é aprendido.
Ao dar ao robô controle sobre a liberação de restrições - dando a ele controle sobre suas articulações e melhorando sua visão - é possível que o robô controle sua própria taxa de aprendizagem. Os cientistas modelaram o "bebê" e os primeiros 10 meses de seu crescimento. À medida que o robô aprendia a correlacionar o movimento e as informações sensoriais que recebia, ele adquiria os comportamentos estereotipados vistos em bebês, como quando as crianças passam longos períodos olhando para as mãos enquanto se movem.
Quando um robô aprende a coordenar seu próprio corpo, o próximo marco importante por que passa é que começa a entender o mundo ao seu redor. Brincar é uma parte importante do aprendizado de uma criança. Ela o ajuda a explorar o ambiente, testar diferentes possibilidades e estudar os resultados.
No início, pode ser tão simples quanto bater na mesa com uma colher ou colocar um objeto na boca. Mas então ele se desenvolve em blocos de construção ou colocando objetos em buracos adequados. Todas essas ações criam experiências que fornecerão uma base adicional para habilidades como encontrar a chave certa para abrir a fechadura e habilidades motoras finas para inserir a chave no buraco da fechadura e girá-la.
No futuro, o uso dessas técnicas dará aos robôs os meios para aprender e se adaptar aos ambientes e tarefas desafiadores que os humanos consideram naturais na vida cotidiana. Um dia, os robôs poderão ajudar os idosos, mas até as crianças do jardim de infância poderão ensiná-los.
Ilya Khel
