terça-feira, 28 de junho de 2016

Nova arte de navegar

Os investigadores procuram um GPS inteligente

Um professor de Coimbra e um dos seus alunos fazem parte de um projecto de investigação do MIT que tem por fim desenvolver os auxiliares de condução da próxima geração. Chamam ao sistema "afectivo", porque parte da sua função é "conhecer" o utilizador e prever os seus passos.

Um novo sistema de navegação vai revolucionar e facilitar a vida de muitos condutores. Chama-se AIDA (Affective Intelligent Driving Assistant) e interage com o condutor, com o objectivo de encontrar a rota perfeita nos destinos habituais. É um projecto com a Volkswagen of America/Audi e deixa os sistemas de navegação GPS tradicionais a anos-luz em matéria de utilidade nos percursos mais rotineiros. Além disso, chega de preocupações com os pneus e coisas do género, porque o AIDA avisa quando os pneus têm pouca pressão, o que é perigoso porque a estrada onde se circula tem um tipo de piso propício a deslizar, ou algo do género. E até indica a estação de serviço mais próxima para resolver o problema, tendo sempre em conta os percursos habituais. Pode dizer-se que outros sistemas fazem este “trabalho”, mas a revolução está na forma e no uso que lhe é dado. Para já, não indica a taxa de al­coo­lemia, mas pode ser programado para isso...

Francisco da Câmara Pereira, da Universidade de Coimbra, e um aluno seu, Pedro Correia, desenvolveram os algoritmos (modelos computacionais) de previsão de trajectórias, e integram a equipa do Instituto de Tecnologia do Massachusetts (MIT) que lidera a investigação (http://senseable.mit.edu/aida). Explica: “O sistema de navegação GPS que existe actualmente só é útil quando estamos perdidos, no dia-a-dia ninguém se lembra de o utilizar. O objectivo deste novo sistema é torná-lo útil nos momentos de rotina, em caminhos que conhecemos bem.”

Com efeito, o AIDA regista os hábitos do condutor e os sítios onde vai mais frequentemente e desenvolve um padrão de mobilidade. Em termos práticos, cada automóvel vai ter um comportamento único, porque o sistema, nas primeiras semanas, aprende o comportamento do condutor. Imagine-se o comprador X de um veículo equipado com o sistema futurista: nas primeiras semanas, o sistema vai aprender os seus hábitos (se vai muitas vezes ao supermercado, a uma determinada loja, a uma escola levar crianças…), e vai registando tudo, percebendo ainda o tipo de condução que é praticado em termos de escolhas de rotas. Depois, o AIDA traça o perfil em termos de horas: se, por norma, o condutor sai de casa às 8h30m, depois vai a determinado café e finalmente passa na escola para deixar a criança.

Atento ao mundo que o rodeia

A partir dos hábitos do condutor, o sistema estará sempre atento ao que se passa nessas zonas e, por exemplo, sabe se houve um acidente na rua por onde normalmente X circula, referindo essas situações enquanto aconselha: “Hoje não vás por aí, porque desde há cerca de 15 minutos o trânsito está parado, a melhor alternativa é a rua Y.”

No fundo, e ainda que Francisco da Câmara Pereira não goste de assim o denominar, trata-se de um mini-robô que cuida do condutor. Tecnicamente, o investigador acentua que “o projecto é composto por duas componentes principais: um sistema de navegação inteligente que se adapta gradualmente ao condutor à medida que o tempo passa e à medida que o condutor lhe vai ensinando as suas rotas e locais preferidos, e um robô que interage com o condutor para o auxiliar na condução”. E adianta: “Apesar de estarem a ser desenvolvidas por grupos separados, estas duas componentes deverão interagir entre si no futuro.”

Para já, os investigadores estão a definir a interface, e ainda há muitas possibilidades em aberto. Por exemplo, deve haver voz? De que tipo? E se for visual, onde devem aparecer as informações? É absolutamente vital considerar as questões da segurança e da (não) intrusão. Por isso, o professor de Coimbra frisa que este é um projecto de investigação. “Quando a Audi quiser implementar um sistema destes em carros do mercado, terá de testar exaustivamente estas questões. É bem provável que a interacção acabe por ser diferente do que estamos a pensar agora. Pode até ser mais futurista!”

O que é certo é que, em relação aos sistemas de navegação GPS tal como os conhecemos, há duas novidades muito importantes: a capacidade de aprendizagem do sistema e a componente do robô, que, só por si, é inovadora. Quanto à aprendizagem, se cada carro aprende com o seu dono ou donos, gradual­mente pode tornar-se uma espécie de co-piloto que interrompe o respectivo condutor quando acha que é mesmo necessário.

Francisco da Câmara Pereira afirma: “Quanto ao robô, o papel dele ainda está a ser desenhado por outra equipa (do Media Lab), pelo que me é difícil dar detalhes, mas posso dizer que representa a componente afectiva do projecto: tornar o sistema em algo menos frio do que uma máquina.”

Um apoio que não é um motorista

Por outro lado, a verdade é que muitas vezes se torna difícil compreender as explicações do GPS, na medida em a qualidade da recepção dos satélites afecta a posição real do veículo. O AIDA usa o sistema GPS como qualquer outro e, portanto, por si só, não vai trazer mais precisão, tanto mais que o chamado “problema de map matching”, que consiste em acertar na localização verdadeira, não terá alterações. “Há já algoritmos muitíssimo bons a ser usados, não estamos a inovar particularmente desse lado. E é muito provável que estes sistemas melhorem bastante com a entrada em funcionamento de um outro sistema, o europeu Galileo, nos próximos anos.”

Contudo, o investigador português deste projecto do MIT faz questão de clarificar que o AIDA não é uma espécie de motorista. “Não existe, em lado nenhum do projecto, a intenção de controlar o carro, nem temos competência para isso. Eu veria o AIDA mais como um co-piloto. Aliás, no MIT, gostam de lhe chamar driving companion.”

E terá este “companheiro de viagem” a possibilidade de detectar excesso de álcool no sangue do condutor? Câmara Pereira explica que o sistema apenas “conhece” as informações que lhe são fornecidas (provenientes de sensores disponíveis no carro e de dados sobre a cidade, nomeadamente as condições de tráfego), mas admite que, “se houver um sensor que permita detectar o nível de álcool do condutor, teoricamente esse dado pode ser enviado para o sistema”, e o AIDA poderia desaconselhá-lo de prosseguir viagem, ou mesmo bloquear a ignição.

No que concerne às velocidades, estes são dados que o sistema tem, logo à partida. Já no que respeita, por exemplo, a detectar ou evitar os radares ou controladores de velocidade, é preciso uma de duas fontes: a localização dos radares num mapa ou um detector de radares. Uma vez mais, teoricamente, é possível incorporar esses dados num sistema desta natureza, mas, na realidade, essa não é a vertente que mais preocupa os investigadores.

Câmara Pereira faz questão de notar que os actuais sistemas de navegação baseados em GPS (sigla inglesa de “satélites de posicionamento global”) só são mesmo úteis em poucos momentos. E são, tipicamente, demasiado caros para a quantidade de vezes que os usamos. “O primeiro objectivo do projecto do sistema, idealizado pelo MIT juntamente com a Volkswagen of America, é precisamente inverter esse sentido. Um sistema com esta capacidade de processamento e riqueza de informação é um excelente ponto de partida para melhorar a experiência na condução.”

Por isso, o que procuram mesmo é que o sistema se torne útil em tarefas rotineiras, do dia-a-dia. “Por vezes, temos tanto em que pensar que, quando notamos que estamos num engarrafamento facilmente previsível, já é tarde demais. Outras vezes, chegamos a casa e descobrimos que nos esquecemos de meter gasolina, ou até de comprar o pão, como é nosso hábito. Estes são apenas alguns exemplos realistas que nos inspiraram”, afirma.

Já em termos de futuro próximo e da introdução no mercado do AIDA, o professor de Coimbra não tem dúvidas de que este tipo de projectos tem ainda um tempo de desenvolvimento razoável até atingir o mercado. “É-me impossível prever quando, a que preço e mesmo qual o formato final, tanto mais que este é um projecto a quatro anos e que só agora está a entrar no terceiro ano.”

Nesta ou noutra forma, mais cedo ou mais tarde, é certo que teremos um companheiro de viagem electrónico a dar-nos suaves conselhos e a tentar que as nossas deslocações tenham menos percalços.

A equipa

Ao todo, o projecto AIDA envolve seis investigadores. Três estão no MIT (onde Francisco da Câmara Pereira estudou durante um ano), dois em Portugal e um em Itália. “É uma equipa muito entusiasmada e criativa! Do nosso lado, tenho a sorte de ter um aluno excelente, o Pedro Correia, que me tem acompanhado”, conta o professor de Coimbra.

A parte do sistema de navegação inteligente (ou Data Processing Unit, como é chamada na definição original) é composta por dois módulos principais: o Travel Pattern Module e o Inner Car Events Detection Module. Do lado da Faculdade de Coimbra, foi trabalhada a previsão de trajectórias e a detecção de actividades, enquanto que no MIT estão focados na previsão de destinos e actividades. A parte de eventos ligada ao hardware do carro é sobretudo da responsabilidade da Volkswagen of America. “A realidade é que o projecto é muito integrado e todos participamos em quase tudo”, adianta Câmara Pereira. “É essencial compreendermos o sistema todo. Quanto ao robô, é o foco do Media Lab do MIT.”


M.M.
SUPER 149 - Setembro 2010
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