Turing Machine

Turing Machine - Quando falam de "cooperação" e "competição" entre os vossos robots - isso quer dizer exactamente o quê? Não se trata apenas de uma metáfora? Quando dizem, por exemplo, que um robot futebolista está "a jogar ao ataque", isso quer dizer de algum modo que o robot tem essa "intenção"? Ou que ele tem esse plano? Isto é: parece-lhe que os vossos robots têm alguma espécie de pensamento próprio?
Professor Pedro Lima - Na minha opinião, não atingimos ainda esse nível de sofisticação. Os robots são programados por humanos e, para todos os efeitos, seguem a linha principal desse programa, seja ele mais ou menos sofisticado. Como, no caso do futebol robótico, há diferentes papéis para os robots (atacante, defesa, guarda-redes), é natural que se associe a um dado robot uma "intenção", por exemplo de atacar, quando ele exibe o comportamento associado ao papel de atacante. E também é natural que muitas vezes ele nos surpreenda, porque a incerteza resultante da sua percepção, da dinâmica do jogo, e do resultado das suas acções, é considerável, por muito bem que lidemos com ela. É esse factor de incerteza que consitui, na minha opinião, o grande desafio, e a ponte entre a IA tradicional e a Robótica: os símbolos têm incerteza associada, e ao manipulá-los para raciocinarmos, planearmos, decidirmos, há que levar essa incerteza em conta. E é aqui também que se cruzam reflexões filosóficas sobre a possibilidade de alguma vez a IA construir máquinas semelhantes aos humanos, como por exemplo no problema, semelhante ao levantado por Roger Penrose sobre a IA, quanto à "incapacidade" de um robot para resolver certos problemas resultar apenas da incerteza ou, pior, da não decidibilidade de alguns problemas. Mas não restem dúvidas que muitos de nós, no RoboCup, durante um jogo, associamos alguma "personalidade" a cada um dos nossos robots, e também padrões de "personalidade" a robots de certas equipas e mesmo de certos países. Um robot alemão é normalmente muito "quadrado", muito preciso e decidido, mas algo repetitivo nas suas acções (há excepções!). Um robot japonês é caótico, mas de alguma forma acaba sempre por atingir os seus fins. Um robot português está sempre cheio de problemas, mas tem laivos de "imaginação" e "criatividade" notáveis.
(continua na segunda-feira)

Turing Machine - O RoboCup tem objectivos científicos e educacionais vastos, que não podem ser resumidos numa frase. De qualquer modo, parece-me correcto dizer que o "objectivo de demonstração" do futebol robótico é, por volta de 2050, conseguir que uma equipa de robots ganhe à equipa humana campeã mundial de futebol, jogando segundo as regras da FIFA. Em que medida é que se pode comparar este desafio com o projecto de fazer um computador vencer um campeão mundial de xadrez?
Professor Pedro Lima - Na minha opinião pessoal, é um desafio muito mais complicado. O desafio de vencer o campeão mundial de xadrez, quando foi lançado, reflectiu as tendências da IA na época, segundo as quais o problema principal era a manipulação de símbolos (no raciocínio, no planeamento, na aprendizagem), e a ligação ao mundo real (por exemplo, através dos sensores de um robot) seria um problema menor ou, pelo menos, resolúvel em breve, ficando aqueles problemas resolvidos desde que o processamento dos sinais dos sensores associasse símbolos a objectos e/ou situações relevantes para o raciocínio lógico. Esse desafio foi vencido, e bem, na minha opinião, não obstante muitas críticas que possam ser feitas a detalhes da forma como foi implementada a sua solução.
Impunha-se um novo desafio que reflectisse a visão moderna da IA: um problema em que a ligação ao mundo, através de sensores transportados por robots móveis que interagem autonomamente com esse mundo, seja relevante, e onde a incerteza na percepção e nos resultados da actuação tenha impacto sobre as decisões tomadas, sobre os planos formulados. Mesmo no problema do xadrez, visualizar a cena com uma câmara e perceber o estado do tabuleiro não acrescenta demasiada dificuldade ao problema, já que se trata de um ambiente bem estruturado, com baixa incerteza e relação sinal-símbolo relativamente simples. Algumas formas de concretizar aquele novo desafio existem já e constituem "toy problems" sobre os quais as comunidades da IA e da Robótica se debruçam nos nossos dias com o objectivo de encontrar soluções para problemas reais: o robot que procura a saída de um labirinto, o robot que empurra caixas num armazém procurando arrumá-las no menor espaço possível, etc. Estes problemas são difíceis. Mas o desafio do futebol robótico é ainda mais difícil: as decisões têm que ser tomadas em pouco tempo. Há objectos que se movem. Há robots adversários que procuram contrariar-nos. E cada um dos nossos robots tem colegas de equipa com os quais tem vantagem em cooperar - mas como cooperar vantajosamente é pouco claro. Tudo isso torna o problema tão fascinante como difícil de resolver e deixa claro que o grande problema a resolver para conseguirmos atingir o sonho de construir robots autónomos inteligentes é a integração de cada um dos sub-sistemas que compõem o robot, mais do que a resolução de cada um dos sub-problemas que estão associados a esses sub-sistemas.
(continua amanhã)

Turing Machine - Que papel pensa que terão os robots na sociedade dos humanos, no futuro? É um optimista ou um pessimista acerca disso?
Professor Pedro Lima - Sou um optimista. Como sempre, as grandes inovações em C&T trazem benefícios e contrariedades. Veja-se por exemplo o que aconteceu com a descoberta da fissão do átomo e as consequentes novas formas de energia dai resultantes. Não duvido que teremos robots a fazer guerras (o que até não seria mau, se todos os intervenientes tivessem exércitos de robots...), mas seguramente teremos robots em casa a ajudar-nos, a fazer-nos companhia, a libertar-nos (como já hoje acontece) de muitas tarefas repetitivas, cansativas e/ou perigosas. Como também teremos robots a fazerem ainda melhor o que já hoje fazem e constitui um dos seus principais papéis: estender o alcance humano a planetas distantes, a regiões inóspitas ou a ambientes perigosos.
(continua amanhã)

Periodicamente a humanidade rasga esse seu nome. Comemos os filhos da nossa espécie, como se a biodiversidade das plantinhas fosse mais crucial do que as mulheres e homens de outras etnias, credos, saberes. Acontece de novo em Darfur, perante a nossa passividade criminosa. Não vamos aqui dizer o que outros disseram melhor do que nós poderíamos fazer. Vejam Nunca mais! na Rua da Judiaria; no Aviz, Darfur, a raiva que nos dá é um dos textos sobre o problema; Darfur, no Avatares de um desejo. A uma escala mais global, veja-se o sítio Darfur Genocide e o blogue Sudan: The Passion of the Present. Passem a palavra, falem disto a um amigo, agitem as águas paradas - porque estamos todos a morrer cada dia. Quem puder, que escreva algo mais reflectido do que isto...

Tal como prometido, começamos hoje a publicar a entrevista com o Professor Pedro U. Lima, do Instituto de Sistemas e Robótica do Instituto Superior Técnico. Pedro Lima foi um dos dois principais organizadores desse grande evento científico e educacional - RoboCup 2000 - que teve lugar em Lisboa em simultâneo com a fase final do Europeu de Futebol da UEFA. Em cada dia útil publicaremos uma pergunta e a respectiva resposta (terminamos na terça-feira da próxima semana). Quando terminar esta publicação "faseada" da entrevista, ela será disponibilizada na íntegra e pela ordem natural das perguntas e respostas. Muito agradecemos a disponibilidade que o Professor Pedro Lima encontrou, no meio dos seus múltiplos afazeres, para esta colaboração que tanto nos honra.

Turing Machine - Como um dos seus principais organizadores, que balanço faz do RoboCup 2004?
Professor Pedro Lima - O RoboCup2004 foi um acontecimento ímpar em termos dos "standards" de conferências científicas na área da IA e/ou da Robótica ocorridos em Portugal até agora, quer pelo seu carácter inovador, envolvendo uma conferência com apresentação de artigos mas também um conjunto de competições entre robots autónomos onde participam investigadores e estudantes de todo o mundo, quer pela sua dimensão em termos de participantes (cerca de 1600, divididos em 330 equipas de 37 países), quer pelo seu impacto mediático, naturalmente desejado num evento em que um dos vectores principais é a promoção de Ciência e Tecnologia (C&T) junto do público em geral. Nesse sentido, o evento cumpriu as suas funções e, esperamos nós, terá um efeito que perdurará por alguns anos, dada a atracção que exerceu sobre jovens que despertaram para a Robótica e a IA em particular, mas sobretudo para a C&T em geral. Também cumpriu o objectivo de mostrar que Portugal merece hoje a confiança de investigadores de topo a nível mundial nestas áreas, devido ao nível atingido pela sua investigação nas mesmas. E, esperamos, terá mostrado como a Robótica é hoje tão relevante entre nós, ao termos conseguido atingir o 1º lugar em número de equipas entre os países participantes, um número admirável se ponderarmos a dimensão relativa das populações e das comunidades de estudantes e investigadores.
(continua amanhã)

A partir de amanhã, ao ritmo de uma pergunta e uma resposta por dia, publicamos uma entrevista com o Professor Pedro Lima, um dos principais organizadores do RoboCup 2004. Não percam: o que nos diz o Professor Pedro Lima dá outra profundidade reflexiva ao que aqui se publicou acerca dos robots futebolistas.

Bom, acho que já descansei um pouco desta "máquina": posso voltar. Depois das longas tarefas da "pequena história da máquina de Turing", da "intodução ao RoboCup" e da "robótica portuguesa" (com certeza...), vou retomar aqui algumas reflexões que foram aflorando, nomeadamente nos comentários. Faremos isso nos próximos dias. Eu regresso. Regressem também os leitores...

Um dos principais organizadores do RoboCup 2004 prometeu-nos algo parecido com uma entrevista para ser aqui publicada: uma poucas perguntas, respostas relativamente curtas. Perguntas "provocatórias" (filosoficamente falando), se possível. Alguém daí quer enviar sugestões para tópicos de perguntas? É claro que eu tenho as minhas ideias para perguntas, mas espero que outras boas (melhores!) surjam dos estimados leitores. Deixem no espaço para comentários, sff, mas depressinha, sim ?!?!
(Ainda aqui diremos mais qualquer coisa sobre o simpósio científico do RoboCup e sobre os comentários que foram aparecendo durante as semanas anteriores, mas estou ainda a reflectir sobre alguns pontos.)

No âmbito do Simpósio Científico associado ao RoboCup 2004, a Professora Luigia Carlucci Aiello, da Universidade de Roma "La Sapienza", proferiu no domingo 4 de Julho uma conferência intitulada "Seven Years of RoboCup: time to look ahead". Daremos aqui um breve resumo da sua conferência, que nos parece muito interessante para uma reflexão geral sobre o andamento das ciências do artificial.

A Prof. Aiello começou por lembrar que a Inteligência Artificial (IA) e a Robótica nasceram associadas, mas logo se separaram. Durante um período de cerca de 20 anos (1975-1995), a IA e a Robótica andaram por caminhos diferentes, o que só começou a ser corrigido quando a IA redescobriu a importância do encorpamento. Basta lembrar (no que toca às representações dominantes) que o computrador HAL (do filme "2001: Odisseia no espaço") se contentava em "dar ordens" e deixar a manipulação para os humanos. Antes da redescoberta da importância do corpo para a inteligência, muitos achavam aceitável que se dissesse que uma máquina podia jogar xadrez, e mesmo vencer um humano nesse jogo, sem ser sequer capaz de reconhecer um tabuleiro de xadrez. É curioso, nesta redescoberta da importância do encorpamento, que o ano de 1997 seja simultaneamente o ano em que pela primeira vez um computador (o Deep Blue) vence um campeão mundial de xadrez (Kasparov) e o ano em que se realiza a primeira edição do RoboCup. O que acontece é que o RoboCup é uma nova forma de teste de Turing, mas muito mais exigente: agora não se pode esconder nada, em particular não se pode esconder o corpo: a inteligência não é apenas raciocínio, mas também manter o corpo controlado.

Em segundo lugar, a Prof. Aiello faz um levantamento dos temas a que o movimento do RoboCup se tem dedicado. Desde o princípio que alguns tópicos estiveram muito presentes, designadamente: aprendizagem (de movimentos, de comportamentos, como construir modelos dos outros agentes); visão (reconhecimento de objectos por meio de cores); localização e navegação (como é que o agente sabe onde está no seu "mundo" e como é que se dirige para outros pontos de interesse); planeamento (de movimento) e replaneamento (quando ocorrem mudanças que a isso obrigam); cooperação e competição em Sistemas Multiagentes. Nos últimos anos tornaram-se importantes outros dois tópicos: robots humanóides e comunicação entre robots. Pode considerar-se que estão a emergir com força dois outros tópicos: os robots para actividades de salvamento; o valor educativo do futebol robótico.

Em terceiro lugar, a Prof. Aiello considerou que o futuro do RoboCup está nos humanóides, porque é por eles que se poderá alcançar um progresso real na interacção entre robots e humanos. Para que esse desenvolvimento se concretize será necessário investir nos seguintes pontos: a energia e o controlo computacional necessários terão de estar a bordo do próprio robot; o robot humanóide terá de ser capaz de se movimentar em ambientes humanos, com um "estilo" humano, manipulando os mesmos objectos que os humanos, interagindo com os humanos de forma que seja segura e seja entendida como segura, comunicando de forma intuitiva para os humanos, tendo um aspecto agradável aos humanos; a percepção do robot humanóide deverá assentar na visão. A Prof. Aiello prevê que dentro de 20 anos teremos humanóides capazes de correr e com autonomia para 24 horas.

Em quarto lugar, Aiello deu uma estimativa do tempo que se demorará a ter robots aceites como "parceiros" em diversos domínios. Daqui a 1 ou 2 anos estarão generalizados os robots-brinquedo; daqui a 6 a 10 anos, os ajudantes em processos produtivos; dentro de 11 a 20 anos, robots darão um contributo relevante na construção e nos cuidados de saúde; dentro de 25 a 50 anos, haverá robots como assistentes pessoais; em mais 51 a 100 anos teremos robots de companhia com inteligência que consideraremos do tipo da dos humanos.

Em quinto lugar, insistindo na questão do futuro do RoboCup, indicou que ele passa por apostar em futebol que envolva humanos e robots - e assinalou o que considera serem os riscos ou perigos que podem afectar o sucesso desta iniciativa: se entrar por linhas que divergem do seu principal objectivo (considera que a modalidade "salvamento" é socialmente útil, mas não contribui para o objectivo do ganhar o campeonato do mundo de futebol); se a competição se tornar mais importante do que a investigação científica (para evitar isso é preciso dar a orientação correcta à regras das competições); se se for atrás de expectativas irrealistas inspiradas na ficção científica; se não se trabalhar para a aceitação pelo mercado e pela sociedade; se falhar a colaboração com outros domínios da investigação científica (é preciso que não se fique pelos tópicos clássicos da IA). Para enfrentar estes desafios, é preciso fomentar a interdisciplinaridade para além dos limites da investigação em IA, não ficar agarrado aos problemas de software.

O Segway Human Transport é um veículo unipessoal que se auto-equilibra (ver figura abaixo). Embora pouco espalhado (talvez pelo preço), está comercialmente disponível. Conduz-se com o corpo: uma ligeira inclinação para a frente e ele avança, postura erecta e ele pára. Ora, acontece que a equipa de robótica da Universidade de Carnegie Mellon, liderada pela Professora Manuela Veloso, propõe uma nova modalidade do RoboCup com base numa versão modificada deste veículo.



O novo robot futebolista seria um Segway Robot Mobility Platform (RMP), a modalidade teria a designação de SEGWAY SOCCER e o jogo - eis a grande novidade - teria como jogadores Humanos E Robots! Além disso, o jogo seria disputado no exterior (num verdadeiro relvado). As ilustrações abaixo são uma antevisão desse novo futebolista robótico. Quem quiser, pode ir buscar em linha as regras que eles propõem para esta nova modalidade: estão aqui em formato pdf.



A comunicação de Jeremy Searo e Manuela Veloso ao Simpósio Científico do RoboCup 2004, sobre esta questão, teve por título: "Turning Segway into Soccer Robots: A New RoboCup Domain for Human-Robot Interaction" (4 de Julho 2004).
Nos próximos dias (à medida das nossas forças...) iremos dizendo mais alguma coisa acerca do que se vai passando no Simpósio Científico que se segue às competições do RoboCup.

O RoboCup continua. Amanhã, sábado, é dia de finais das competições. Não vamos aqui dedicar-nos muito a resultados, porque essa informação pode obter-se na página oficial do evento.Temos andado por lá. Isso, associado a outros trabalhos que não podemos deixar atrasar, faz com que não possamos aprofundar muito as leituras dos acontecimentos robóticas nestes dias. Teremos tempo, depois, de explorar alguns dos seus aspectos.
De momento, deixemos aqui mais um pequeno apontamento sobre o QRIO, de que já falámos anteriormente. Na sequência de imagens abaixo, este humanóide da SONY dá um passo extremamente significativo para ele: ultrapassa um pequeno obstáculo que sobressai do chão. Na última imagem da sequência, uma exploração mais espectacular dessa capacidade: o QRIO sobe uma pequena escada de três degraus.