Pesquisadores da GE estão construindo um cérebro de IA para os veículos não tripulados do exército

Desenvolver inteligência artificial que possa obedecer às leis de trânsito enquanto navega em um veículo de 3.000 quilos pelas ruas movimentadas da cidade é um feito complexo, e muitos estão se esforçando para enfrentar o desafio.

Mas, apesar dos buracos, construir um veículo autônomo que possa atravessar terrenos desconhecidos e irregulares, sem estradas, sinais ou regras, tudo sob ameaça de ataque de um inimigo hostil? Esse é um quebra-cabeça que mantém pessoas como John Lizzi acordado à noite. O diretor executivo de robótica da GE Research, Lizzi e sua equipe recentemente se uniram ao Exército dos EUA para desenvolver um novo tipo de tecnologia autônoma “sensível ao risco” que ajudará a permitir que veículos militares terrestres se movam com mais segurança em condições off-road complexas. “Nossos combatentes se encontram em ambientes muito complexos – são contestados, perigosos, não estruturados e há muitas incógnitas”, diz Lizzi. “Nosso objetivo é fornecer a eles ferramentas e colegas de equipe que melhor lhes permitam executar a missão em mãos de maneira mais segura e eficiente”.

O projeto faz parte do programa de Autonomia Escalável, Adaptável e Resiliente (SARA), e um dos oito é financiado pelo Laboratório de Pesquisa do Exército do Comando de Desenvolvimento de Capacidades de Combate do Exército dos EUA para avançar na navegação autônoma. A equipe de robótica da GE Research está planejando desenvolver um software de IA para permitir que um veículo pequeno de quatro rodas equipado com câmeras e sensores viaje vários quilômetros para um local especificado por terrenos não mapeados e difíceis, sem estradas, semáforos ou outras infraestruturas – idealmente sem qualquer intervenção humana.

Essa não é a primeira vez que os militares da GE Research pedem ajuda para construir um robô. Em um exemplo, outra equipe está trabalhando no Underminer, um autômato de túnel inspirado na minhoca. Na década de 1960, os pesquisadores da GE construíram um caminhão de passeio tipo AT-AT e um poderoso exoesqueleto chamado Hardiman.

Para projetar o cérebro do veículo autônomo do Exército, a equipe da GE Robotics utilizará o humilde software de IA – um programa que monitora as informações recebidas de máquinas como turbinas eólicas e elabora suposições com base nessas informações, mas também nota quando alguns dados estão ausentes. Em essência, é um tipo de IA que levanta a mão quando não tem todas as respostas – quando é incerto – e pede ajuda. A GE a empregou com sucesso para supervisionar turbinas eólicas geradoras de energia e melhorar a eficiência das turbinas a gás.

O humilde conceito de IA será incorporado ao novo sistema de planejamento de incerteza da GE. Para navegar em um veículo, a equipe está planejando programá-lo para classificar o terreno e navegar por território desconhecido, avaliando os riscos envolvidos na condução de determinadas rotas. “Um dos maiores desafios para alcançar essa missão é como lidamos com a incerteza”, diz Shiraj Sen, o roboticista da GE que lidera a equipe. “A técnica que estamos propondo é analisar a incerteza em vários níveis e incorporar as informações da incerteza para planejar um caminho”.

No campo que controla o veículo substituto de testes de pesquisa e desenvolvimento do Exército – um 4×4 de um metro de comprimento baseado no Clearpath Robotics Husky – o sistema está sendo projetado para comparar imagens do terreno que vê através das câmeras a bordo do veículo com o que ele já dirigiu antes ou foi programado para confiar, como grama curta ou terreno plano. Se estiver em um ambiente difícil de ler, como pincel denso ou água barrenta, ou com o qual não tem experiência, está sendo projetado para desacelerar e manobrar para que sua câmera frontal possa procurar uma imagem diferente para rota.


Mas alguns obstáculos no terreno são mais complicados e o “cérebro” deve avaliar seus riscos. Por exemplo, a humilde IA pode usar um sensor de medição a bordo para decidir se uma árvore ou um tronco derrubado é grande demais para passar por cima. A grama alta também fornece um dilema – é alto demais para navegar com segurança? Esses detalhes criam uma percepção de risco que deve se tornar parte da programação da IA ​​para que ela possa pesar o risco rapidamente e escolher o caminho mais sábio para o seu destino.

Programar software de aprendizado de máquina que possa avaliar riscos e tomar a decisão correta talvez seja um dos fatores mais importantes no desenvolvimento e na confiança de máquinas autônomas no futuro, diz Sen. “Para sistemas autônomos serem realmente úteis, lidar com a incerteza será o desafio, seja comercial – como carros autônomos – ou militares ou industriais ”, explica ele. “Atualmente, muitas ações precisam ser realizadas, e os seres humanos precisam estar lá o tempo todo para garantir que o robô esteja realizando a tarefa com segurança”.

A equipe está programada para fazer a demonstração do software em novembro, no Campus de Colaboração em Pesquisa em Robótica do Exército, em Graces Quarters, em Chase, Maryland. Durante a exibição, o Exército avaliará o desempenho com base na rapidez com que o veículo pode viajar do ponto A ao ponto B enquanto navega sozinho. Esse veículo poderia ser empregado para reconhecimento, mapeamento ou mesmo transporte de suprimentos, mas as metas de longo prazo do Exército provavelmente são mais ambiciosas, diz Lizzi. “O objetivo real do Exército é alavancar a tecnologia para instrumentar seus veículos de combate, incluindo o RCV – Veículos de Combate Robóticos”.

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