Quatro lições de robôs sobre como ser humano | Ken Goldberg | TEDxBerkeley

Quanto mais os robôs entram em nosso cotidiano, mais somo forçados a nos examinar como pessoas. Nesse TEDxBerkeley, Ken Goldberg divide conosco quatro lições humanas que ele aprendeu trabalhando com robôs.

Esta palestra foi dada em um evento TEDx, que usa o formato de conferência TED, mas é organizado de forma independente por uma comunidade local. Para saber mais, visite http://ted.com/tedx

Obrigado. Tivemos ótimos
palestrantes hoje.

Conversávamos nos bastidores,
e quero dizer que todos nós concordamos

que vocês têm sido uma tremenda audiência.

Achamos que vocês merecem
aplausos por serem tão incríveis.

(Aplausos)

Sei que vai parecer estranho,

mas acho que os robôs podem nos inspirar
a sermos melhores seres humanos.

Eu cresci em Bethlehem na Pensilvânia,

lar da siderúrgica Bethlehem.

Meu pai era engenheiro

e, enquanto eu crescia, ele me ensinava
como as coisas funcionavam.

Nós fazíamos projetos juntos,

como foguetes e autoramas.

Aqui está o kart que construímos juntos.

Sou eu na direção,

com minha irmã e meu melhor amigo.

E um dia,

ele voltou para casa, eu tinha
mais ou menos dez anos,

e anunciou, na mesa de jantar,

que nosso próximo projeto
seria a construção...

de um robô.

Um robô.

Eu estava entusiasmado com isso,

porque na escola, havia
um menino chamado Kevin,

que pegava no meu pé,

porque eu era o único judeu da classe.

Eu mal podia esperar
para começar a trabalhar nisso,

para poder apresentar Kevin ao meu robô.

(Risos)

(Sons de robô)

(Risos)

Mas não era esse tipo de robô
que meu pai tinha em mente.

(Risos)

Veja, ele tinha uma empresa de cromagem,

e tinham que mover peças pesadas de metal
de um tanque para outro.

Então ele precisava de um robô
industrial como este,

que fizesse o trabalho pesado.

Mas meu pai também não entendeu
direito o tipo de robô que ele queria.

Nós trabalhamos nisso por anos,

mas isso era nos anos 70, e a tecnologia
disponível na época para amadores

não havia chegado lá ainda.

Meu pai continuou fazendo
esse tipo de trabalho à mão.

E, alguns anos depois,

ele foi diagnosticado com câncer.

Veja você,

o que o robô que tentávamos construir
estava dizendo a ele

não era nada sobre o trabalho pesado.

Era um aviso

sobre sua exposição a produtos tóxicos.

Ele não percebeu naquela época,

e teve leucemia.

E morreu com 45 anos.

Fiquei arrasado.

E nunca esqueci do robô
que tentamos construir.

Quando estava na faculdade, decidi
estudar engenharia, como meu pai.

Fui para Carnegie Mellon,
onde consegui meu PhD em robótica.

Tenho estudado robôs desde então.

Quero contar para vocês
sobre quatro projetos de robôs,

e como eles me inspiraram
a ser um ser humano melhor.

Em 1993, eu era um jovem
professor na USC,

e estava construindo meu próprio
laboratório de robótica,

e esse foi o ano em que a Internet surgiu.

Lembro de meus estudantes
me contando sobre ela,

e estávamos deslumbrados.

Começamos a brincar com ela,

e percebemos que poderíamos usar
essa nova interface universal

para que qualquer um no mundo
pudesse operar nosso robô.

Então em vez de fazer o robô lutar
ou fazer trabalho industrial,

decidimos montar um canteiro,

colocar o robô no centro,

e o chamamos de Telegarden.

Colocamos uma câmera no braço do robô,

e escrevemos alguns scripts e software,

de forma que qualquer um poderia
se juntar e, clicando na tela,

podia mover o robô ao redor
e visitar o jardim.

Mas também desenvolvemos outro software

que permitia a sua participação,
você poderia aguar o jardim remotamente.

E se você o aguasse algumas vezes,

te daríamos suas próprias
sementes para plantio.

Era um projeto de engenharia,

e publicamos alguns artigos
sobre o projeto desenvolvido,

mas também pensamos nele
como uma instalação artística.

Ele foi convidado, depois do primeiro ano,

para o Ars Electronica Museum na Áustria,

para ser instalado na entrada.

Estou feliz em dizer que ficou lá,
on-line, 24 horas por dia,

por quase nove anos.

Aquele robô foi operado por mais pessoas

do que qualquer outro robô na história.

Um dia,

recebi uma ligação de um estudante,

que me fez uma pergunta
muito simples, mas profunda.

Ele disse: "Esse robô é de verdade?"

Todos assumiram que era,

e sabíamos que era,
porque trabalhávamos com ele.

Mas eu sabia o que ele queria dizer,

porque seria possível tirar
algumas fotos de flores em um jardim

e basicamente colocá-las em um computador,

assim pareceria ser um robô de verdade,

mas não seria.

E quanto mais eu pensava nisso,

não conseguia pensar em como
poderíamos mostrar a diferença.

Na época recebi uma proposta
para trabalhar aqui em Berkeley.

E, quando cheguei,

procurei por Hubert Dreyfus,

um renomado professor de filosofia.

Conversei com ele sobre isso, e ele disse:

"Esse é um dos problemas
mais antigos e centrais da filosofia.

Remonta aos céticos e Descartes.

É a questão da epistemologia,

o estudo de como sabemos
que algo é verdadeiro".

Começamos a trabalhar juntos,

e criamos um novo termo:
"telepistemologia",

o estudo do conhecimento à distância.

Convidamos artistas, engenheiros
e filósofos para escrever artigos,

e os resultados foram compilados
nesse livro do MIT Press.

Graças a esse estudante,

que questionou o que todos
assumiram ser verdade,

esse projeto me ensinou
uma grande lição sobre a vida,

que é sempre questionar.

Agora, o segundo projeto que vou falar

nasceu do Telegarden.

Enquanto ele operava,
meus alunos e eu ficamos interessados

em como as pessoas interagiam
umas com as outras

e o que estavam fazendo com o jardim,

então pensamos:

e se o robô deixasse o jardim

e fosse para outro ambiente interessante?

Por exemplo, um jantar

na Casa Branca?

(Risos)

Como estávamos mais interessados
no projeto do sistema

e na interface do usuário
do que no hardware

decidimos que, em vez de um robô
substituir um humano na festa,

teríamos um humano substituindo o robô.

Demos o nome de Tele-Actor.

Selecionamos uma pessoa,

alguém bem sociável e gregária,

que vestiria um capacete
com vários equipamentos,

câmeras e microfones,

e uma mochila com acesso à internet.

A ideia era que ela iria

para um ambiente interessante e afastado

e, pela internet,

ela poderia compartilhar suas
experiências com outras pessoas.

Elas veriam o que ela veria

e, mais importante, poderiam participar

interagindo entre si

e trazendo ideias sobre o que ela poderia
fazer em seguida, e onde poderia ir,

e transmiti-las à Tele-Actor.

Assim tivemos a chance
de levar a Tele-Actor

ao prêmio Webby em São Francisco.

Naquele ano, o apresentador
era Sam Donaldson.

Pouco antes das cortinas
se abrirem, tive 30 segundos

para explicar a ele o que faríamos.

Eu disse: "A Tele-Actor
vai se juntar a você no palco.

Este é um projeto experimental,

as pessoas estão assistindo em suas telas,

temos câmeras e microfones envolvidos,

ela tem um fone de ouvido,

e pessoas do mundo todo estão dando dicas
a ela sobre o que fazer em seguida".

E ele disse: "Espere aí.

Isso é o que eu faço".

(Risos)

Ele amou nossa ideia,

e quando a Tele-Actor subiu ao palco,

foi em direção a ele

e deu um beijão na boca dele.

(Risos)

Ficamos surpresos, não sabíamos
que aquilo iria acontecer,

e ele foi ótimo, deu um abraço nela

e tudo funcionou perfeitamente.

Mas naquela noite,
enquanto guardávamos tudo,

perguntei à Tele-Actor
como os participantes decidiram

que ela deveria beijar Sam Donaldson?

E ela disse que eles não decidiram.

Ela contou que estava
prestes a entrar no palco,

e os participantes ainda estavam
decidindo sobre o que fazer,

então ela entrou no palco
e fez o que pareceu mais natural.

(Risos)

O sucesso da Tele-Actor naquela noite

foi porque ela era uma ótima atriz.

Sabia quando confiar em seus instintos.

E esse projeto me ensinou
outra lição sobre a vida, que é:

se estiver em dúvida, improvise.

(Risos)

O terceiro projeto nasceu
da minha experiência

da época em que meu pai
estava no hospital.

Ele estava fazendo quimioterapia,

e existe um tratamento associado
chamado braquiterapia,

no qual minúsculas sementes radioativas
são colocadas no corpo

para tratar tumores cancerígenos.

Como podemos ver aqui,

os cirurgiões inserem agulhas no corpo

para aplicar as sementes.

E todas essas agulhas
são inseridas paralelamente.

É muito comum que algumas agulhas
atinjam órgãos sensíveis.

Como resultado, as agulhas
causam danos aos órgãos,

o que leva a trauma e efeitos colaterais.

Eu e meus estudantes pensamos:

e se pudéssemos alterar o sistema

para que as agulhas penetrem
em ângulos diferentes?

Fizemos uma simulação,

desenvolvemos alguns algoritmos
específicos e simulamos.

E pudemos demonstrar
que poderíamos evitar esses órgãos

e, ainda assim, atingir
os tumores com radiação.

Então estamos trabalhando
com médicos do UCSF

e engenheiros do John Hopkins,

e construindo um robô

com um projeto específico,
com várias articulações

que permitem que as agulhas sejam
inseridas em vários ângulos.

Como vocês podem ver,
elas conseguem evitar os órgãos

e ainda atingir as áreas necessárias.

Assim, questionando a premissa
de que as agulhas deveriam ser paralelas,

esse projeto me ensinou
uma importante lição:

quando seu caminho está bloqueado, desvie.

E o último projeto também tinha
a ver com medicina robótica

e surgiu de um sistema

chamado robô cirúrgico da Vinci.

É um aparelho disponível
comercialmente,

usado em mais de 2 mil
hospitais em todo mundo.

A ideia é permitir que o cirurgião
opere confortavelmente

em seu próprio campo de coordenadas.

Muitas das tarefas em uma cirurgia são
rotineiras e tediosas, como dar pontos,

e frequentemente são realizadas

sob o controle específico do cirurgião.

Então o cirurgião fica cansado.

E estávamos pensando,

que se pudéssemos programar o robô
para que ele pudesse fazer essas tarefas,

e assim liberar o cirurgião

para que ele possa focar
tarefas mais complicadas

e diminuir o tempo da cirurgia;

e ainda se pudéssemos fazer
com que o robô as fizesse mais rápido?

Não é fácil programar o robô
para fazer coisas assim delicadas.

Mas meu colega Peter Abbeel,
que está aqui em Berkeley,

desenvolveu uma série de técnicas
para ensinar os robôs através de exemplos.

Ele fez robôs pilotarem helicópteros,

fazerem acrobacias lindas,

por meio de especialistas que os guiavam.

Então pegamos um desses robôs.

Começamos a trabalhar
com Peter e seus estudantes.

E pedimos a um cirurgião
para fazer uma tarefa,

com o robô.

Pedíamos ao cirurgião
que fizesse seu trabalho

e gravávamos os movimentos do robô.

Um exemplo.

Vou usar o desenho
de um oito como exemplo.

Aqui está o resultado, quando o robô...

esse três exemplos são o traçado do robô.

São muito melhores
do que um novato como eu faria,

mas ainda está bagunçado e impreciso.

Então gravamos todos esses
exemplos, esses dados,

e passamos por uma sequência de passos.

Primeiro usamos uma técnica chamada
"dynamic time warping", ou DTW,

de reconhecimento de voz.

Isso nos permitiu alinhar
todos os exemplos.

Então aplicamos o filtro de Kalman,
uma técnica da teoria de controle,

que nos permitiu analisar
o ruído estatisticamente

e extrair a trajetória desejada
que está por trás delas.

Pegamos aquelas demonstrações humanas,
todas com ruídos e imperfeições,

e deduzimos uma trajetória das tarefas

e uma sequência de controle para o robô.

Então executamos isso no robô

e observamos o que acontecia,

ajustamos os controles

usando uma série de técnicas
chamada aprendizado iterativo.

Então aumentamos um pouco a velocidade.

Observamos os resultados,
ajustamos os controles mais uma vez,

e observamos o que acontecia.

Fizemos isso várias vezes.

E aqui está o resultado.

Esta é a trajetória inferida,

e aqui está o robô, se movendo
na velocidade de um humano.

Aqui, quatro vezes
a velocidade de um humano.

Aqui sete vezes.

E aqui está o robô operando dez vezes
mais rápido que um humano.

Fomos capazes de fazer com que o robô
fizesse uma tarefa delicada,

como uma tarefa em uma cirurgia,

dez vezes mais rápido que um ser humano.

Então esse projeto também,

por conta de seu envolvimento
prático e aprendizado

repetindo uma tarefa várias vezes,

também tem uma lição, que é:

se você quer fazer algo bem feito,

não existe substituto
para praticar, praticar e praticar.

Essas são as quatro lições que aprendi
dos robôs ao longo dos anos.

E a robótica se tornou muito melhor
ao longo dos anos.

Hoje, estudantes do colegial
constróem robôs,

como o robô industrial que eu
e meu pai tentamos construir.

Mas...

Agora eu tenho uma filha,

chamada Odessa.

Ela tem oito anos.

E ela também gosta de robôs.

Talvez seja algo de família.

(Risos)

Gostaria que ela
tivesse conhecido meu pai.

E agora posso ensiná-la
como as coisas funcionam,

e podemos fazer projetos juntos.

E me pergunto que tipo de lições
ela tirará deles.

Robôs são as mais humanas
de nossas máquinas.

Eles não podem resolver todos
os problemas do mundo,

mas acho que eles têm
algo importante a nos ensinar.

Convido a todos

a pensar sobre as inovações
em que estão interessados,

as máquinas que vocês desejam.

E pensar no que elas estão te dizendo.

Porque tenho um palpite
de que muitas inovações tecnológicas,

os aparelhos que sonhamos,

podem nos inspirar
a sermos melhores seres humanos.

Obrigado.

(Aplausos)