Pesquisa em inteligência artificial e robótica na FURG busca melhorias para a comunidade

No C3, professores e estudantes desenvolvem soluções computacionais a demandas da região

Um robô que faz inspeções aquáticas de modo autônomo. Navios e embarcações inteligentes. Um aplicativo de celular para potencializar a geração de emprego e renda na região. Esses são exemplos de pesquisas desenvolvidas no Centro de Ciências Computacionais (C3) da FURG. Por trás das pesquisas, um nome: Sílvia Botelho, professora e pesquisadora que dirige o C3 e é líder do Nautec, o Grupo de Pesquisa Automação e Robótica Inteligente, que foi considerado, em abril deste ano, o segundo mais produtivo na área de robótica no país.

“A importância da computação, da automação, hoje é indiscutível – e se pode dizer que atualmente o ser humano já não consegue mais viver sem essa proximidade com a informação”, afirma Sílvia. E exemplifica: “Hoje, para trabalhar, tem o computador, tem o celular, para se deslocar o carro é movido por computador de bordo, a TV é inteligente, tem timer; sistemas como Netflix ajudam a escolher o que assistir”, entre inúmeros outros exemplos.

A inteligência das máquinas

Nessas tecnologias se percebe a presença da inteligência artificial, ou de um comportamento das máquinas e dispositivos eletrônicos de aprender, identificar padrões e evoluir ao longo do tempo. É o que acontece, por exemplo, quando, com base em nosso padrão de consumo de vídeos, um programa, como o Netflix, sugere algo para assistirmos da próxima vez. Ou quando, entre diferentes seguidores de um mesmo perfil do Facebook, determinada publicação apareça para alguns e não para outros.

No centro da “inteligência” da máquina está presente o algoritmo. O termo é comum no vocabulário de quem usa sites de redes sociais. Para além de determinar o que vemos ou não em nossa linha do tempo, “o algoritmo é a inteligência de um dispositivo computacional ou eletrônico, é o coração da computação”, explica Sílvia. E a definição de computação, para a professora, “nada mais é do que implementar esses algoritmos para solucionar problemas”.

Mas os algoritmos não têm vida própria: “eles são desenvolvidos por pessoas, programadores ou engenheiros da computação, que geram o conjunto de regras ou instruções que vai dentro do celular, ou da TV, que vai apresentar determinado programa ou outro, determinada notícia ou outra”.

Quem faz o algoritmo?

O C3 forma profissionais para atuar de diferentes formas com sistemas computacionais e eletrônicos. Possui os cursos de graduação em Engenharia da Automação, Engenharia da Computação e Sistemas de Informação, além dos cursos de mestrado em Engenharia da Computação, e também de mestrado e doutorado em Modelagem Computacional e Educação em Ciências.

As pesquisas desenvolvidas nos grupos de pesquisa do C3 envolvem alunos de graduação e pós-graduação e até de ensino médio. São equipes em torno de 20 a 30 pessoas em que cerca de 80% dos integrantes são estudantes. “Nesses projetos, a gente aproxima o que se estuda aqui com as demandas da sociedade, com base em problemas reais cujas soluções dependem da computação”. No vídeo abaixo, saiba mais sobre a importância das pesquisas para o desenvolvimento regional.

Inteligência Artificial para uma cidade portuária

Numa cidade rodeada por água, como Rio Grande, o desenvolvimento de robôs que “enxergam” através do som (“como se fossem golfinhos”, compara Sílvia), permite fazer mapas do local, identificar estruturas sob a água, o que não seria possível com câmeras nem mesmo com mergulhadores, em função da coloração escura da água. Os robôs podem fazer inspeção de cais e de estruturas submersas em pesquisas fomentadas não apenas pela FURG, mas também pela Petrobras. “Hoje a gente desenvolve um projeto que transforma o processo de soldagem em soldagem robotizada, em que o robô consegue controlar o processo sem nenhuma intervenção humana”, conta Sílvia.

A pesquisa relacionada ao desenvolvimento aquático leva em conta também os portos como potencial para desempenhar novos papéis na organização social. Sílvia é representante brasileira na International Maritime Organization (IMO). Os portos, avalia a pesquisadora, “vão se transformar de grandes centros logísticos portuários em grandes centros logísticos. A tendência de Rio Grande é se transformar num grande hub, num grande portal, que pelo porto vai congregar diferentes idas e vindas.”

Por isso as pesquisas desenvolvidas pelo C3 envolvem a inteligência e automação para embarcações e para o próprio porto. “A gente está numa linha de pesquisa bem promissora, que é entender essas tecnologias, desenvolvê-las e ver a instalação na nossa região de empresas que possam atender a essa nova era tecnológica de logística portuária”. Por isso, há também o fomento para que estudantes de graduação, mestrado e doutorado possam constituir suas empresas. Além de gerar empregos, esses empreendimentos podem potencializar o desenvolvimento tecnológico na região. O parque tecnológico da FURG, Oceantec, já abriga alguns empreendimentos dessa natureza e é uma aposta para o fortalecimento de negócios tecnológicos.

Geração de renda no telefone celular

Com os telefones celulares, o acesso à informação passou a estar presente na palma da mão. Muitas empresas têm usado recursos que envolvem a localização do usuário, a exemplo de Uber, Tinder, Airbnb. E como trazer esses sistemas inteligentes para promover o emprego na região? A pergunta moveu o Nautec no desenvolvimento de um aplicativo de tecnologia social para geração de emprego e renda em Rio Grande. A resposta estará ao alcance do público no próximo ano, quando o app batizado de EuTrampo for lançado.

Em parceira com a Prefeitura de Rio Grande, o aplicativo será direcionado aos inscritos no Cadastro Único. É um canal inteligente que “vai tentar fazer um par – tipo um Tinder – só que não para relacionamentos pessoais, mas para oferta e procura de serviços para o cidadão rio-grandino”, esclarece Sílvia, que acrescenta outro aplicativo conhecido à metáfora: como num Uber, a pessoa poderá oferecer seus serviços para os demais cidadãos que usarem o aplicativo. Poderão ser ofertados serviços de beleza, construção civil, aulas particulares, entre outros.

Tecnologias entregáveis

Assim como os robôs aquáticos para inspeção e o aplicativo para geração de renda, boa parte das pesquisas produzidas pelo Nautec são “entregáveis”, ou seja, podem ser utilizadas e aplicadas pelos diferentes atores sociais.

Em 2014, quando o estádio Beira-Rio, em Porto Alegre foi reinaugurado, uma solução desenvolvida pela FURG para a Companhia Estadual de Energia Elétrica (CEEE) teve papel fundamental. O robô “Tatu” fez a inspeção dos dutos de energia subterrâneos, de modo autônomo. “Não tem como colocar uma pessoa na tubulação, então a gente desenvolveu para a CEEE esse robô que a gente chama de TatuBot. Ele entra na tubulação e vai verificando onde é que tem problemas”.

Atualmente, em um projeto com a Yara Brasil, o grupo trabalha no desenvolvimento de robôs para limpeza em um ramo da indústria que gera bastante pó.

“A gente trabalhou também com outro projeto que era o Cyberland numa época ainda que nem tinha muita coisa ainda de jogos educacionais. A gente fez uma plataforma em que o professor e o aluno faziam o jogo”, conta Sílvia. Como um RPG eletrônico, o professor poderia trabalhar as questões de sala de aula na plataforma, que foi desenvolvido com escolas da região.

Futebol de robôs

Para além dos projetos movidos por demandas da sociedade, o ensino de robótica aposta no caráter lúdico de ver robôs em ação. Por isso o Futebol de Robôs é um projeto permanente do Nautec e já rendeu muitos frutos. A FURG é hexacampeã brasileira e vice-campeã latino-americana na modalidade.

“É lúdico, a gente motiva o estudante, principalmente o estudante jovem que chega aqui na expectativa de fazer robôs, ou de fazer videogame, e aí ele se depara com as disciplinas de cálculo, física, e às vezes a gente perde esse estudante que tão alegre chegou aqui querendo fazer robô”, avalia Sílvia. O futebol de robôs, assim, se mostra como uma aplicação prática e ajuda a evitar a evasão.

Trajetória movida pela curiosidade

A jornada que levou ao desenvolvimento de pesquisa de ponta em Inteligência Artificial e Robótica teve início na vida de Sílvia devido à curiosidade em saber como as coisas funcionavam e à aptidão para Matemática e Física. Aos 16 anos, ingressou no curso de Engenharia Civil, que depois trocaria por Elétrica. “Da Engenharia Elétrica eu acabei vendo outras coisas interessantes. As coisas foram se misturando, as áreas foram me chamando a atenção, eu fui migrando e lá pelas tantas eu me vi dentro da Computação, da Robótica e da Inteligência Artificial. Mas acho que tudo partiu daquela coisa da curiosidade quando criança”, reflete.

Depois viria o Mestrado em Ciência da Computação na UFRGS, onde também concluiu a graduação, e ainda o doutorado em Robótica na França. Uma trajetória que demarca o quão interdisciplinar é o estudo. “A inteligência é algo que não é da Engenharia, não é da Computação, não é da Psicologia, é de todas essas áreas”.

A hoje bolsista de produtividade CNPq conta que esse caráter “guarda-chuva”, de abranger muitas áreas, foi fundamental para que ela seguisse no estudo da Inteligência Artificial e Robótica. Mas também houve dificuldades nessa jornada e uma delas foi o gênero. Única mulher em uma turma de 98 formandos de Engenharia Elétrica, Sílvia avalia que o preconceito hoje é menor que há 25 ou 30 anos – e a presença de alunas mulheres no C3 é uma evidência. Mas ele ainda existe.  “Hoje quando eu chego numa indústria e vou com colegas, sempre eles olham pro colega e se referem a ele na conversa, e não a mim. Eu sempre sofro essa diferença, mesmo sendo diretora, sendo pesquisadora, tendo um grupo de quase 100 pessoas trabalhando comigo”.

O futuro em meio às máquinas

Na pesquisa em inteligência artificial, é inevitável pensar o quanto as tecnologias vão modificar as lógicas da vida em sociedade. Há visões apocalípticas, muitas vezes expressas em obras de ficção, de um futuro dominado pelas máquinas. E outras otimistas, do quanto as máquinas poderiam libertar os seres humanos do trabalho.

A professora Sílvia afirma com veemência que mudanças virão. Para melhor ou para pior? A resposta fica em aberto, já que o impacto das tecnologias, e especialmente da inteligência artificial, se sente muito mais a longo prazo. O que é certo nisso é que é preciso estar preparado para mudanças que virão, como, por exemplo, na configuração de empregos, já que é grande a probabilidade de que muitas funções hoje feitas por pessoas possam ser extintas, especialmente as que envolvem repetição.

Por isso é importante, avalia a pesquisadora, tanto ter políticas para identificar os impactos positivos e negativos dessas alterações – e poder se preparar para elas -, e também o ensino de robótica e de inteligência artificial nas escolas.

Evento latino-americano de Robótica

De 22 a 26 de outubro, pesquisadores de robótica de diversos países estarão na FURG para o Robótica 2019, maior evento da área na América Latina. Junto com pesquisadores de ponta, também haverá a participação de crianças e adolescentes, na Olimpíada Brasileira de Robótica, que ocorre simultaneamente ao congresso. Uma forma de estimular os jovens e sensibilizar a comunidade para a importância e potencial da área para toda a sociedade.

FURG Ciência e Sociedade

O projeto é uma parceria entre a Pró-reitoria de Pesquisa e Pós-graduação (Propesp) e a Secretaria de Comunicação (Secom) para ampliar a divulgação do conhecimento científico produzido na universidade. O FURG Ciência e Sociedade conta histórias de pesquisas realizadas na FURG  mostrando a relevância desses trabalhos para o progresso da ciência, para o desenvolvimento econômico e para a melhoria da qualidade social e ambiental, principalmente da região.

Já o selo Mulheres na FURG, também usado nesta reportagem, busca dar visibilidade para os fazeres e vivências das mulheres que constituem a universidade. O projeto mostra diversas facetas da atuação da FURG através da trajetória das mulheres na pesquisa, na extensão, no ensino, na atuação técnica, cultural e social.

Assessoria de Comunicação Social da FURG

Foto: Fernando Halal