Como o Blockchain pode tornar os enxames de robôs mais inteligentes

Os robôs estão chegando e estão ficando menores, mais inteligentes e mais baratos.

Embora hoje as empresas possam possuir apenas um drone, um dia, grandes partes de indústrias inteiras poderão ser supervisionadas por uma nova geração derobôs. Mas como grupos desses robôs executarão tarefas úteis, como coletar dados de plantações ou se organizar em torno de um objetivo comum?

Essa é uma função para o blockchain proposta em um novo papel brancodo afiliado de pesquisa do MIT Media Lab Eduardo Castelló Ferrer. O veterano de oito anos em robótica acredita que, ao usar o blockchain para distribuir informações, exércitos inteiros de robôs poderiam resolver problemas e realizar tarefas de forma mais eficiente.

A ideia é que emenxames robóticos, cada robô segue regras básicas, inspirando-se em criaturas como formigas e peixes que frequentemente se aglomeram. Essas pequenas regras então se somam a comportamentos coletivos, como sensoriamento distribuído ou missões de busca e salvamento, que emergem como resultado das interações entre robôs.

Até agora, essas ideias T foram implantadas em larga escala. Mas os pesquisadores têm grandes esperanças para casos de uso como a chamada "agricultura de precisão", onde frotas de drones poderiam ser usadas para inspecionar plantações e pintar um quadro mais granular para os fazendeiros.

À medida que os pesquisadores avançam com essa ideia futurística, eles estão enfrentando muitos problemas de segurança e logística que impediram que os enxames de robôs se movessem dos laboratórios de pesquisa para o mundo real. Mas Ferrer acha que o blockchain pode levar a um "progresso sério" na robótica de enxames.

O white paper explica:

"A combinação de blockchain com outros sistemas distribuídos, como sistemas de enxames robóticos, pode fornecer os recursos necessários para tornar as operações de enxames robóticos mais seguras, autônomas, flexíveis e até lucrativas."

A aplicação do Bitcoin à robótica já foi teorizada antes para redes autônomas de carros sem motorista ou drones que entregariam pacotes.

Mas isso é diferente; o white paper esboça um sistema baseado em blockchain onde "nós" robóticos se organizam de forma segura e distribuída. Um papel potencial para o blockchain é ajudar os grupos robóticos a chegarem a um acordo sobre uma decisão sem uma autoridade central.

Ele descreve um modelo onde os enxames robóticos usam o blockchain servindo como nós em uma rede e "encapsulando suas transações em blocos". Os aplicativos baseados em blockchain descritos no white paper incluem comunicações seguras entre robôs, tomada de decisão distribuída, diferenciação de comportamento e novos modelos de negócios.

Possibilidades robóticas

Com a queda nos custos da robótica, Ferrer argumenta que há muitas possibilidades para enxames robóticos.

"O hardware está melhorando. Agora podemos fazer milhares de robôs para fins de pesquisa, mas também para fins industriais", disse Ferrer.

Mas um problema com os algoritmos distribuídos atuais, como descreve o white paper, é que há compensações entre velocidade e precisão.

A ideia é aproveitar o blockchain para obter o melhor dos dois mundos.

"Blockchain é uma Tecnologia excelente para garantir que todos os participantes de uma rede descentralizada compartilhem uma visão idêntica do mundo", explica o white paper.

Os robôs podem chegar a um acordo sobre qual direção seguir ou qual forma se transformar votando no blockchain, um caso de uso que grupos políticos, comoFesta Flux da Austrália, tenho experimentado.

Digamos que um grupo de drones sensores esteja debatendo se uma imagem é de uma xícara ou de duas faces. (Este exemplo do white paper usa o clássicovisualização do vaso rubin). Um dos robôs detectará a necessidade de tomar uma decisão e emitirá um voto usando uma transação especial, criando dois endereços que representam cada escolha: uma xícara ou duas faces.

O resultado é determinado pela regra da maioria. Cada robô emite um voto na forma de uma transação enviada para o endereço que representa sua escolha. Como o blockchain é público para todos os robôs visualizarem, eles podem verificar rapidamente o resultado da votação. Os robôs repetem esse processo para cada decisão que o enxame robótico precisa tomar.

Cada votação, é claro, precisaria acontecer em tempo hábil, o que é um dos problemas com a Tecnologia blockchain da forma como ela está atualmente, já que blockchains públicos geralmente exigem um tempo mínimo para garantir que as transações sejam seguras.

Salto de cadeia lateral

De acordo com o white paper, enxames robóticos também precisarão pular de comportamento em comportamento para atingir seus objetivos.

Para conseguir isso, os grupos de robôs poderiam usar blockchains interoperáveis para trocar algoritmos de controle em um processo que o white paper chama de "diferenciação de comportamento". (Os desenvolvedores estão atualmente tentando tornar isso possível com ideias comocadeias laterais fixadas).

Então, enxames robóticos podem mudar de comportamento quando se movem para outra sidechain, como esboçado no white paper. Um blockchain pode depender de controle descentralizado baseado em mineração round-robin, por exemplo, enquanto outro teria um mecanismo de controle "líder-seguidor".

Outro diferenciador pode ser os blockchains públicos e privados.

Uma cadeia lateral pode ser uma blockchain de empresa privada usada para fins de teste e preenchida com informações da empresa, mas pode ser vinculada a uma pública. (Ferrer oferece Multicadeia, a empresa que cria seu próprio blockchain, por exemplo).

Essas T são as únicas ideias descritas no white paper. Blockchains podem ajudar a criar um sistema de confiança para combater o surgimento de robôs com intenções maliciosas dentro do grupo, e esses enxames robóticos também podem formar Mercados de Internet das Coisas, coletando informações e enviando-as para usuários interessados.

Limitações atuais

Mas os blockchains têm algumas limitações fundamentais que Ferrer acredita que poderiam bloquear o uso generalizado de robôs baseados em blockchain.

Por exemplo, o tempo de confirmação de transação de 10 minutos (aproximadamente) do Bitcoin atrapalha a votação QUICK de decisões. Enxames robóticos provavelmente T têm 10 minutos para determinar em que direção se mover se estiverem a 30 pés de um obstáculo em potencial.

Além disso, se a blockchain do Bitcoin continuar a crescer, pode ser muito trabalhoso para cada robô carregar ou voar com uma cópia do livro-razão completo.

Ainda assim, o white paper é otimista sobre o futuro da combinação de blockchains e enxames robóticos:

"Este passo pode abrir as portas não apenas para novas abordagens técnicas, mas também para novos modelos de negócios que tornam a Tecnologia de robótica de enxame adequada para inúmeras aplicações de mercado."

Imagem de criança robôvia Shutterstock