Robôs autônomos, capazes de interagir com o ambiente, realizar tarefas sem a necessidade constante de um controle externo e lidar com situações imprevistas em um ambiente hostil. Não, não estamos falando do R2D2 ou C3PO do filme “Guerra nas Estrelas”, dotados de uma inteligência artificial invejável, que conversavam, andavam e tomavam decisões praticamente sozinhos. Quase lá! Pesquisadores do Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (Cefet– MG) estão desenvolvendo um projeto de navegação robótica, com o desenvolvimento de mecanismos de software e hardware que possuem um grau razoável de autonomia, baseados em uma rede de neurônios pulsantes. Essa tarefa desafiadora na área de robótica tem o apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (Fapemig).

Os neurônios pulsantes são modelos matemáticos de neurônios realistas em termos biológicos e viáveis em termos computacionais, muito parecidos com os nossos neurônios e possíveis de serem “criados” no ambiente artificial.

Rogério Martins Gomes, coordenador do projeto explica que para desenvolver a navegação robótica inteligente foi necessário modelar e implementar os microcircuitos neuronais, grupos de 50 a 10.000 células neurais especializados em uma determinada função de movimento. Em seguida os pesquisadores determinam qual robô será utilizado, levando em conta a arquitetura de hardware, calibração de sensores e a capacidade de operação em ambiente real. Por último, vem a fase de implementação e validação, através da realização de experimentos.

“Espera-se, ao final desse projeto, que o robô seja capaz de navegar de forma autônoma e apresentar um mínimo grau de adaptabilidade a novos ambientes”, diz Rogério. Os pesquisadores construíram modelos computacionais dos microcircuitos ou estruturas de neurônios pulsantes interligados.

Estudo

Uma das teorias que tem inspirado diversos trabalhos na robótica é a seleção de grupos neuronais (TNGS) ou darwinismo neural, proposta por Gerald Maurice Edelman que explica como grupos neurais se organizam segundo o princípio da seleção natural. No projeto desenvolvido no Cefet, essa teoria é utilizada no desenvolvimento e na análise da dinâmica de microcircuitos de neurônios pulsantes, operando como um mecanismo de coordenação dos sensores que indicam o movimento dos robôs.

O objetivo do projeto é contribuir para a disseminação, o desenvolvimento e a consolidação da pesquisa na área de organismos artificiais biologicamente inspirados e dotados de sistemas nervosos, com ênfase na construção de robôs mais robustos e adaptáveis ao ambiente real. “No campo da engenharia, os resultados deste projeto contribuem diretamente para o desenvolvimento de mecanismos de controle robótico. Já no campo científico, espera-se que contribua para as teorias da neurociência que buscam compreender a dinâmica neural em seres vivos”, acrescenta Rogério.

Com informações de Roberta Nunes, da Assessoria de Comunicação Social da Fapemig