Esse projeto envolve robótica, navegação autônoma, simulação e algoritmos evolutivos.
Os robôs já estão inseridos no mundo atual, e são aplicados nas mais diversas áreas e ambientes. Dentro de casa, a aplicação mais conhecida atualmente são os famosos aspiradores de pó autônomos, eles são programados para aprender a navegar pelo ambiente, desviando dos moveis, e trabalha dentro de um determinado horário definido.
Uma das aplicações mais conhecidas e mais antiga da robótica é dentro da industria. Seja em imagens, videos ou até pessoalmente, você já deve ter visto os famosos braços robóticos utilizados por empresas em suas linhas de produção. Os braços robóticos tem sido implantados nas empresas substituindo o trabalho manual humano, que muitas vezes era perigoso, o motivo das empresas preferirem os robôs aos humanos, é que mesmo eles tendo um alto custo de aquisição, podem produzir mais, em menos tempo, podem trabalhar por mais tempo sem pausas e não necessitam de salario mensal.
Já dentro da ciência, as aplicações robóticas são muito variadas, existe muita pesquisa envolvendo robôs e suas aplicações, a principal ideia é transformar os robôs em inteligentes e independentes para auxiliar o ser humano em tarefas difíceis, perigosas e muitas vezes impossíveis, um exemplo disso é o Curiosity Rover, um dos robôs da NASA usado em exploração espacial. O Curiosity é um robô laboratório, enviado para Marte pela NASA, em busca de sinais de água, ele examina rochas e solos e manda muitas imagens para analise.
Muitas vezes, os testes e o treinamento desses robôs, com enfase nos robôs autônomos, são demorados, difíceis e perigosos, o que pode levar a um desgaste ou perda do robô. Com isso, acaba sendo mais vantajoso o uso de simuladores, para facilitar e agilizar esses testes e treinamentos, sem a necessidade do uso da maquina física real. A grande maioria dos simuladores são criados apenas para aceitar algoritmos simples de controle, ou simulam um determinado tipo de robô, ou uma determinada situação fixa.
O simulador proposto no trabalho em questão tem como objetivo utilizar algoritmos evolutivos para o treinamento de robôs em um ambiente que pode se alterar. Com isso são criados dois tipos de robôs, um com o objetivo de coletar pedras no ambiente e não se deixar ser pego pelo segundo tipo, que deve perseguir e pegar o primeiro. Esses robôs recebem um algoritmo evolutivo e devem aprender a executar sua função da melhor forma sozinhos, sem intervenção humana.
Os algoritmos evolutivos são baseados na teoria da evolução de Charles Darwin, de maneira resumida, o problema é o ambiente onde o algoritmo será simulado, e as possíveis soluções são os cromossomos ou os dados presentes nos cromossomos, as soluções são testadas no ambiente, e as mais adaptadas passam parte de seu cromossomo para as novas gerações, ou seja, a melhor solução se torna um individuo pai, então é feito o cruzamento ou crossover, e em seguida pode ocorrer a mutação dos novos cromossomos, esses serão testados novamente no ambiente e assim segue sucessivamente até que se encontre uma determinada solução, ou é simulada por um tempo determinado. O objetivo é que com o passar do tempo ou das gerações, seja possível observar uma evolução das soluções candidatas.
Para mais informações sobre esse projeto, acesse a página do projeto no blog ALGC Pesquisa.
Referencias para saber mais:
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