Robô passa no teste de Turing para jardinagem em policultura

Eu amo plantas. Não sou muito bom com plantas. Aceitei esse fato e, portanto, confiei a vida de todas as plantas sob meus cuidados aos robôs. Não são robôs sofisticados: são sistemas hidropônicos automatizados que cuidam da água, dos nutrientes e da (falsa) luz solar, e fazem um trabalho incrível. Minhas plantas são quase certamente mais felizes assim e, portanto, não preciso me sentir culpado por minha abordagem de não intervenção. Isto é especialmente verdade que agora existem dados do roboticista da UC Berkeley para apoiar a afirmação de que os jardineiros robóticos podem fazer um trabalho tão bom quanto os melhores jardineiros humanos. Na verdade, em algumas métricas, os robôs podem se sair ainda melhor.

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Em 1950, Alan Turing considerou a questão “As máquinas podem pensar?” e propôs um teste baseado na comparação da capacidade humana versus máquina para responder a perguntas. Neste artigo, consideramos a questão “Can Machines Garden?” com base na comparação da capacidade humana versus a capacidade da máquina de cuidar de um verdadeiro jardim de policultura.

A UC Berkeley tem uma longa história de jardins robóticos, que remonta pelo menos ao início dos anos 90. E (como eu experimentei) você pode cuidar totalmente de um jardim com um robô. Mas a verdadeira questão é esta: você pode cuidar de um jardim com um robô de maneira tão eficaz quanto um ser humano cuidando do mesmo jardim? Hora de um pouco de CIÊNCIA!

O AlphaGarden é uma combinação de um sistema comercial de cultivo de robôs de pórtico e o AlphaGardenSim da UC Berkeley, que informa ao robô o que fazer para maximizar a saúde e o crescimento das plantas. O sistema inclui uma câmera de alta resolução e sensores de umidade do solo para monitorar o crescimento das plantas, e tudo é (principalmente) totalmente automatizado, desde o plantio de sementes até a irrigação por gotejamento e a poda. A horta em si é um tanto complicada, já que é uma horta de policultivo (significado de plantas diferentes). A agricultura de policultura imita como as plantas crescem na natureza; seus benefícios incluem resistência a pragas, diminuição das necessidades de fertilização e melhoria da saúde do solo. Mas como plantas diferentes têm necessidades diferentes e crescem de maneiras diferentes em taxas diferentes, a agricultura de policultura é mais trabalhosa do que a monocultura, que é como acontece na maior parte da agricultura em grande escala.

Para testar o desempenho do AlphaGarden, os pesquisadores da UC Berkeley plantaram duas parcelas de cultivo lado a lado com as mesmas sementes ao mesmo tempo. Havia 32 plantas no total, incluindo couve, borragem, acelga, mostarda, nabo, rúcula, alface verde, coentro e alface roxa. Ao longo de dois meses, AlphaGarden cuidou de seu terreno em tempo integral, enquanto horticultores profissionais cuidavam do terreno ao lado. Então, o experimento foi repetido, exceto que AlphaGarden foi autorizado a escalonar o plantio de sementes para dar uma vantagem inicial às plantas de crescimento mais lento. Um humano tinha que ajudar o robô com a poda de vez em quando, mas apenas para seguir as instruções do robô quando a ferramenta de poda não conseguia fazer o que queria.

O robô e o humano profissional obtiveram resultados semelhantes em suas hortas.UC Berkeley

Os resultados desses testes mostraram que o robô foi capaz de acompanhar o humano profissional em termos de cobertura e diversidade geral de plantas. Em outras palavras, as coisas cresciam tão bem quando cuidadas pelo robô quanto quando cuidadas por um humano profissional. A maior diferença é que o robô conseguiu manter o ritmo usando 44% menos água: várias centenas de litros a menos em dois meses.

“O AlphaGarden passou no Teste de Turing para jardinagem”, dizem os pesquisadores. Eles também dizem que “ainda há muito a ser feito”, principalmente melhorando o simulador de crescimento de plantas AlphaGardenSim para otimizar ainda mais o uso da água, embora existam outras variáveis ​​a explorar, como fontes de luz artificial. O futuro aqui é um pouco incerto – o hardware é muito caro e a mão de obra humana é (relativamente) barata. O conhecimento humano especializado não é barato, é claro. Mas para aqueles de nós que não são especialistas, eu poderia facilmente imaginar montar algumas câmeras acima do meu jardim e instalar alguns sensores e então apenas seguir as ordens do simulador sobre onde, quando e quanto regar e podar. Fico sempre feliz em doar meu trabalho a um robô que sabe o que está fazendo melhor do que eu.

“Máquinas podem jardinar? Systematically Comparing the AlphaGarden vs. Professional Horticulturalists”, de Simeon Adebola, Rishi Parikh, Mark Presten, Satvik Sharma, Shrey Aeron, Ananth Rao, Sandeep Mukherjee, Tomson Qu, Christina Wistrom, Eugen Solowjow e Ken Goldberg da UC Berkeley, será apresentado no ICRA 2023 em Londres.