Cientistas russos criaram um método que acelera e torna dezenas de vezes mais eficientes os movimentos dos robôs.

Посредством квантового компьютера

Quando um robô parece “hesitar” antes de se mexer, muitas vezes o problema não é o motor - é o tempo que o sistema demora a transformar uma decisão num movimento real. É precisamente aqui que, segundo o jornal Kommersant, cientistas russos dizem ter dado um salto importante: um método capaz de acelerar, em dezenas de vezes, os processos ligados ao movimento de robôs - mais concretamente, um ganho de 30 vezes.

A proposta foi criada por investigadores do Laboratório Científico de Inteligência Artificial, Análise de Dados e Modelação em nome do professor A. N. Gorban, da Universidade Central, do Instituto de IA da Universidade de Innopolis e de outros institutos. O método pretende tornar mais rápida a gestão dos movimentos, reduzindo a latência entre a decisão sobre a posição desejada do robô (ou de uma parte dele) e o instante em que esse movimento começa de facto.

Além disso, a expectativa é que os movimentos fiquem mais suaves e melhor otimizados em termos de custos. Assim, o robô evita gestos desnecessários.

No fundo, o tema aqui é o que se chama cinemática inversa. Enquanto uma pessoa normalmente não pensa em como executa um movimento - por exemplo, com a mão -, num robô o sistema precisa de saber com precisão como acionar os seus elementos para realizar cada ação.

A ideia dos cientistas russos passa por traduzir a tarefa para um formato adequado a um computador quântico. Segundo a fonte, nesse cenário os ângulos entre as “articulações” do robô são codificados como uma sequência especial de cadeias de zeros e uns, e a procura da posição ideal reduz-se a encontrar o mínimo de uma função quadrática desses zeros e uns.

Esse formato permite usar o recozimento quântico - uma tecnologia implementada em novos processadores - para encontrar o mínimo global num espaço de soluções complexo, ou seja, para otimizar os movimentos. Isto é semelhante ao modo como muitos músculos humanos se contraem e relaxam para que a mão pegue com precisão numa chávena de café.

As experiências foram realizadas num processador quântico real da D-Wave. Os cientistas avaliaram como o comprimento da cadeia (isto é, a capacidade do processador) influencia a precisão das ações e o tempo de execução do algoritmo. Os resultados mostraram que algoritmos híbridos quântico-clássicos alcançaram uma aceleração superior a 30 vezes em comparação com métodos clássicos de silício.