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Ep. 1306 João Xavier – Investigação inspira-se na natureza para desenhar algoritmos distribuídos com aplicação em robótica

April 18, 2022

ep1306_interiorEstes algoritmos vão permitir que equipas de robots interajam entre si de forma autónoma e independente.


João Xavier, investigador no Instituto de Sistemas e Robótica (ISR) e professor no Departamento de Engenharia Electrotecnia e de Computadores do Instituto Superior Técnico (IST), está a desenhar algoritmos distribuídos que possam ser aplicados em equipas de robots para que estas ajam de forma autónoma na procura de um objetivo.

“O foco da nossa investigação é o desenho de algoritmos distribuídos que permitam gerar microinterações entre agentes para que o coletivo dos agentes atinja uma tarefa global”, explica.

Estes algoritmos distribuídos poderão, por exemplo, ser aplicados em equipas de robots, em que cada robot é considerado como um agente individual e autónomo que consegue comunicar e interagir com os restantes robots que compõem a sua equipa.

Estes sistemas robóticos poderão ser colocados no terreno com o objetivo de resolver um problema em específico, como a deteção de um intruso, ou a medição da velocidade de um dado objeto.  

O desenho destes algoritmos é inspirado na natureza, nas interacções entre abelhas ou entre formigas.

“Estou-me a lembrar do caso das interações locais entre abelhas ou entre formigas, em que se formos ver do ponto de vista do agente em si não parece estar muito a acontecer além das interações que são mediadas de forma química com os agentes vizinhos fisicamente próximos mas, parece emergir de todas estas interações um comportamento que é favorável para o colectivo. De certa forma estamos a tentar fazer isto para sistemas artificiais e com tarefas bem concretas”, revela.

Podemos ver esta área como uma tentativa da engenharia recriar aquilo que a natureza já faz em muitas instâncias, desenhando microinterações que permitam que uma equipa de agentes, sejam eles robots, drones, ou outro tipo de sistema, possam agir de forma autónoma para atingir um objetivo que beneficie o coletivo.

Os sistemas atuais dependem de um nó central que coordena as ações dos diferentes agentes. Os algoritmos distribuídos vão permitir que cada agente haja de forma independente contribuindo para o colectivo e reduzindo o tempo de processamento gasto na comunicação para um nó centralizado.

Isto irá permitir desenhar sistemas mais dinâmicos que possam atingir dimensões consideráveis, criando assim uma inteligência coletiva dos diferentes agentes, recriando a solução que antes era constituída no nó central.

Saiba mais sobre o investigador em: Google Scholar | IST | ISR

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