Conheça o robô de Pernambuco que aprendeu a jogar futebol e vai para a França

Futebol é um jogo democrático mesmo. Usando inteligência artificial (IA), até cubos robóticos de apenas 8cm³ conseguem fazer gols e planejar estratégias para ganhar uma partida. É com essa experiência que a equipe RobôCIn, do Centro de Informática (CIn) da UFPE, pretende participar do RoboCup Major, que será realizada em Bordeaux, na França, em 2020.

Antes disso, como parte da preparação, a ideia de implementar inteligência artificial em robôs já foi testada durante a Competição Latino Americana de Robótica (LARC) 2019, no Rio Grande do Sul. Na ocasião, a equipe RobôCIn conquistou o 4º lugar entre 22 equipes da categoria IEEE Very Small Size Soccer (VSSS). Na empreitada, a RobôCIn venceu a ITAndroids, equipe campeã de 2018.

De acordo com Lucas Cavalcante, gerente da equipe e um dos 35 integrantes, implementar IA nos robôs para fazê-los aprender uma atividade tão complexa e colaborativa como jogar futebol era inédito para competições de robótica. "Antes a gente adotava o modelo determinístico, no qual se programa o que o robô vai fazer. Mas decidimos inovar e fazer o robô realmente aprender movimentos que fariam ele chegar ao gol. Com isso ele aprende muito mais possibilidades do que poderíamos programar", explicou Lucas Cavalcante.

Entenda a técnica utilizada

Para fazer os robôs aprenderem a jogar futebol, os pesquisadores da RobôCIn usaram uma técnica baseada em Aprendizagem Profunda por Reforço (Deep Reinforcement Learning), na qual o sistema oferece recompensas por acertos. Todo trabalho é acompanhado pelos professores da UFPE Edna Barros e Hansenclever Bassani.

O desenvolvimento da técnica foi orientado pelo professor Hansenclever Bassani. Já a professora Edna Barros proveu a infraestrutura necessária para o desenvolvimento e testes dos robôs. A equipe ainda contou ainda com a colaboração do Mila da Universidade de Montreal, Canadá, considerada uma das maiores referências internacionais em Aprendizagem Profunda.

"Colocamos esses robôs num simulador e programamos ele para fazer gol. Se ele fazia um movimento positivo para isso, ganhava pontos. Se fizesse algo errado, perdia. Assim ele passa a entender quais movimentos lhe ajudam a chegar ao gol e até mesmo a usar o outro robô para isso, mostrando o entendimento de cooperação", analisou Cavalcante.

A equipe RobôCIn foi criada há cerca de quatro anos e é composta por graduandos, mestrandos, doutorandos e professores da UFPE. O grupo de pesquisadores acredita que com esse tipo de experimento é possível planejar robôs domésticos, que ajudem em atividades em casa, ou revolucionar a indústria. "Os robôs, em geral, realizam atividades repetitivas. Não sabem lidar com um adversidades. Na nossa rotina, os humanos não fazer tudo igual todos os dias. Então é preciso que os robôs possam compreender um cenário complexo e saber trabalhar em cooperação", ressaltou Lucas Cavalcante.

O trabalho da equipe RobôCIn será apresentado em um workshop que acompanha o NeurIPS, uma das maiores conferências na área de IA do mundo e que ocorre entre 8 e 14 de dezembro no Vancouver Convention Center em British Columbia, Canadá.