Estudantes de doutorado da University of Cincinnati, nos EUA, desenvolveram um sistema de prevenção contra colisões que utiliza inteligência artificial e pode representar um passo essencial para a construção de robôs capazes de consertar satélites e espaçonaves em órbita. 

O projeto foi apresentado no Science and Technology Forum and Exposition, em San Diego, Califórnia. Organizado pelo American Institute of Aeronautics and Astronautics, este é o maior evento de engenharia aeroespacial do mundo. 

Conforme explicam Daegyun Choi e Anirudh Chhabra, doutorandos da Faculdade de Engenharia e Ciências Aplicadas da University of Cincinnati, em comunicado da instituição, o algoritmo desenvolvido por eles é capaz de atuar em tempo real para que sistemas autônomos possam efetuar uma missão de forma segura.

Para isso, eles utilizaram uma tecnologia chamada “inteligência artificial explicável”. Este tipo de IA baseia-se em diferentes níveis de verdade em vez de “certo” ou “errado”. Assim, os engenheiros são capazes de compreender qual a relação entre inputs e outputs por meio de regras observadas.

Simulações tridimensionais

Os pesquisadores testaram seu novo sistema em simulações, sendo que o primeiro passo foi implementar robôs em um espaço bidimensional. No caso, a escolha foi um supermercado virtual em que vários robôs autônomos deveriam se mover entre os corredores de forma segura para auxiliar os clientes e funcionários. 

De acordo com os autores do estudo, esse cenário apresenta muitos obstáculos e surpresas similares aos que um carro autônomo encontra nas estradas. Ou seja, é possível observar alguns comportamentos humanos inesperados e, assim, descobrir qual o nível de precisão ao prever os seus movimentos seguintes. 

Pesquisadores inspecionando uma ferramenta espacial.
Os pesquisadores testaram seu novo sistema em simulações, sendo que o primeiro passo foi implementar robôs em um espaço bidimensional.

O objetivo, portanto, foi verificar como os cientistas poderiam operar as plataformas robóticas de forma autônoma sem causar colisões. Agora, eles já contam com um protótipo, desenvolvido em parceria com a Faculdade de Design, Arquitetura, Arte e Planejamento da University of Cincinnati, para testar em condições de laboratório.

No entanto, o sistema de inteligência artificial também funciona em espaços tridimensionais para drones e carros voadores. Assim, esse aspecto do projeto foi apresentado durante a conferência em San Diego. 

O próximo passo agora é implementar a tecnologia em um ambiente mais desafiador e sem gravidade: o espaço. Caso um robô autônomo acidentalmente colida com um satélite que ele deveria consertar, isso pode fazer com que o satélite, o robô ou ambos comecem a rodar de forma descontrolada. 

IA guiada pela física

Segundo os pesquisadores, evitar colisões é algo fundamental durante a execução de tarefas coordenadas, como reparos, manutenção ou montagem, mas não é algo simples. Considerando que as condições fora do planeta são totalmente diferentes, manter o controle é essencial.

O Departamento de Engenharia Espacial e Engenharia Mecânica da University of Cincinnati, está entre as instituições de ensino, líderes da indústria e governos que buscam uma solução para esse problema conhecido como “On-Orbit Servicing, Assembly and Manufacturing”.

As soluções apresentadas, incluindo o sistema de inteligência artificial explicável, pretendem aumentar o tempo de vida dos satélites, realizar reparos essenciais em telescópios e viabilizar a exploração espacial. 

Os autores do estudo ainda defendem que a tecnologia de inteligência artificial será cada vez mais guiada pela física, em vez de basear-se apenas em dados. Ao conciliar esses dois campos, eles acreditam que será possível obter um modelo de IA mais preciso.

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