Va¡zquez, professor assistente de ciência da computação, usara¡ a doação de US$ 600.000 por cinco anos para desenvolver manãtodos para estudar e promover interações entre robôs e humanos em ambientes de grupo. O praªmio NSF CAREER éuma honra de prestígio para jovens membros do corpo docente e apoia as atividades em ini­cio de carreira de professores e acadaªmicos que provavelmente se tornara£o os lideres acadaªmicos do futuro.

O objetivo de longo prazo émelhorar a interação humano-roba´ para que os robôs possam participar melhor de encontros sociais com vários usuários. Isso se tornou cada vez mais importante a  medida que os robôs agora estãosendo usados ​​para fornecer informações (em quiosques paºblicos, por exemplo, ou museus) e trabalhando com várias pessoas ao mesmo tempo, como em centros de assistaªncia a idosos ou supermercados. Nesses casos, lidar habilmente com a dina¢mica de grupo éfundamental para o desempenho dos robôs.  

Grande parte da pesquisa em interação humano-roba´ se concentrou na interação um a um, disse Va¡zquez, mas os aplicativos do mundo real geralmente envolvem configurações de várias partes. “Portanto, o principal objetivo deste projeto éconstruir tecnologias e abordagens fundamentais para comea§ar a avana§ar na autonomia do roba´ para esse tipo de interação em grupo.” 

Essencial para o projeto éque essas interações acontea§am fora do laboratório.  

“No laboratório, as pessoas normalmente se sentem observadas e são mais cautelosas com o que fazem porque sabem que todos estãola¡ para ver o que fazem”, disse Va¡zquez.  

Para isso, a equipe de pesquisa de Va¡zquez vai instalar o Shutter, um roba´ projetado em seu laboratório, em várias partes do campus. O obturador ira¡ interagir com os transeuntesb. Por exemplo, ele se oferecera¡ para tirar uma foto como lembrana§a de seu tempo no campus. Quando os transeuntes optam por interagir com o Shutter, e como o fazem, são fundamentais para o projeto. 

“Alguns deles estara£o com pressa, alguns deles tera£o muito tempo para gastar com o roba´â€, disse ela. “Alguns deles podem vir em grupos, alguns deles podem vir individualmente.” 

Va¡zquez estãoadotando uma abordagem tripla para o projeto. Uma delas émodelar as interações humano-roba´ com gra¡ficos, como écomumente feito para análise de redes sociais como o Twitter, mas raramente implementado em roba³tica. A segunda éusar manãtodos de aprendizado de ma¡quina adequados para lidar com esse tipo de dados, como redes neurais gra¡ficas. A terceira parte tem a ver com a forma como os ra³tulos são obtidos para os dados osneste caso, atravanãs do que se conhece como “autosupervisão” em roba³tica. A ideia éque, em vez de os pesquisadores observarem as interações humano-roba´ e rotularem manualmente os eventos relevantes nelas, os robôs possam fazer essa rotulagem por conta própria. Por exemplo, isso ajudara¡ o roba´ Obturador a prever quando as pessoas iniciara£o encontros com ele antes de realmente fazaª-lo. Essa capacidade seráentão usada para adaptar seu comportamento para envolver os pedestres pra³ximos. 

Para criar sistemas mais robustos, Va¡zquez também quer desenvolver maneiras de identificar quando as interações entre o roba´ e os humanos falham. Isso pode envolver, por exemplo, alguém não seguir o procedimento correto ao responder a s perguntas do roba´ ou entrar em uma segunda conversa com outro transeunte. O roba´ pode então alertar o participante sobre a causa da falha e anota¡-la para que ele possa reagir melhor a esses tipos de situações no futuro. 

Além disso, este projeto inclui atividades destinadas a promover a diversidade e a inclusão na ciência da computação, bem como aumentar o engajamento STEM por meio de tecnologias de inteligaªncia artificial (IA). Por exemplo, as atividades do projeto incluem uma parceria com o Museu Yale Peabody para ajudar a educar estudantes do ensino manãdio e universita¡rios de comunidades principalmente de baixa renda, envolvaª-los em pesquisas e envolver o paºblico em geral com IA e roba³tica.

Além de Va¡zquez, muitos de seus alunos contribua­ram para o projeto e operação do Shutter, incluindo: Alex (Sasha) Lew, Sydney Thompson, Nathan Tsoi, Tim Adamson, Burton Lyng-Olsen, Sarah Gillet, Christine Yang, Eden Gorevoy, e Victor Del Carpio.