1
00:00:01,280 --> 00:00:04,936
În laboratorul meu, construim
roboţi aerieni autonomi

2
00:00:04,960 --> 00:00:06,840
ca cei pe care îi vedeţi zburând aici.

3
00:00:08,720 --> 00:00:12,416
Spre deosebire de dronele comerciale
ce pot fi cumparate astăzi,

4
00:00:12,440 --> 00:00:15,080
acest robot nu este dotat cu GPS.

5
00:00:16,160 --> 00:00:17,376
Deci fără GPS,

6
00:00:17,400 --> 00:00:20,680
e greu pentru roboţi ca acesta
să-şi determine poziţia.

7
00:00:22,240 --> 00:00:26,976
Acest robot foloseşte senzorii, camerele
şi scanerele cu laser cu care e dotat

8
00:00:27,000 --> 00:00:28,696
pentru a scana mediul înconjurător.

9
00:00:28,720 --> 00:00:31,776
Robotul detectează 
caracteristicile mediului

10
00:00:31,800 --> 00:00:34,536
şi îşi determină poziţia 
în raport cu ele,

11
00:00:34,560 --> 00:00:36,696
prin metoda triangulaţiei

12
00:00:36,720 --> 00:00:40,176
şi apoi poate grupa 
toate aceste detalii într-o hartă

13
00:00:40,200 --> 00:00:41,936
ca cea aflată în spatele meu.

14
00:00:41,960 --> 00:00:45,896
Această hartă permite apoi robotului
să înţeleagă unde sunt obstacolele

15
00:00:45,920 --> 00:00:48,640
şi să navigheze fără a se lovi de acestea.

16
00:00:49,160 --> 00:00:51,256
Ce vreau să vă arăt în continuare

17
00:00:51,280 --> 00:00:54,496
sunt câteva experimente
pe care le-am făcut în laboratorul nostru,

18
00:00:54,520 --> 00:00:58,000
unde acest robot s-a putut deplasa
pe distanţe mai lungi.

19
00:00:58,400 --> 00:01:03,416
Aici vedeţi, în dreapta sus,
ce vede robotul cu camera.

20
00:01:03,440 --> 00:01:04,656
Pe ecranul principal

21
00:01:04,680 --> 00:01:07,136
– viteza de redare e mărită de 4 ori –

22
00:01:07,160 --> 00:01:09,827
pe ecranul principal veţi vedea
harta ce se întocmeşte.

23
00:01:09,851 --> 00:01:14,136
E o hartă la rezoluţie mare
a coridorului de lângă laboratorul nostru.

24
00:01:14,160 --> 00:01:16,496
Imediat va intra în laboratorul nostru,

25
00:01:16,520 --> 00:01:19,376
care poate fi recunoscut 
după dezordinea pe care o vedeţi.

26
00:01:19,400 --> 00:01:20,416
(Râsete)

27
00:01:20,440 --> 00:01:22,447
Dar principalul lucru
ce vreau să vi-l spun

28
00:01:22,472 --> 00:01:26,056
e că aceşti roboţi sunt capabili
să facă hărţi cu rezoluţie mare,

29
00:01:26,080 --> 00:01:28,576
o rezoluţie de 5 centimetri,

30
00:01:28,600 --> 00:01:32,776
permiţând cuiva din afara laboratorului,
din afara clădirii,

31
00:01:32,800 --> 00:01:36,016
să le obţină fără să intre înăuntru

32
00:01:36,040 --> 00:01:39,800
şi să încerce să deducă
ce se întâmplă în clădire.

33
00:01:40,400 --> 00:01:42,640
E o problemă cu astfel de roboţi.

34
00:01:43,600 --> 00:01:45,800
Prima problemă e că sunt destul de mari.

35
00:01:46,120 --> 00:01:47,800
Fiind mari, sunt grei.

36
00:01:48,640 --> 00:01:51,680
Consumă cam 200 waţi pe kilogram.

37
00:01:52,360 --> 00:01:55,240
Asta face ca durata
misiunilor să fie foarte scurtă.

38
00:01:56,000 --> 00:02:01,136
A doua problemă e că roboţii au senzori
care costă foarte mult:

39
00:02:01,400 --> 00:02:04,840
un scaner cu laser, o cameră video
şi procesoarele,

40
00:02:05,280 --> 00:02:08,320
ce ridică preţul acestor roboţi.

41
00:02:09,440 --> 00:02:12,096
Ne-am întrebat:

42
00:02:12,120 --> 00:02:15,896
ce produs de serie
putem cumpăra din magazin

43
00:02:15,920 --> 00:02:22,200
care să fie ieftin, uşor, cu senzori 
şi putere de calcul?

44
00:02:24,080 --> 00:02:26,736
Şi am inventat telefonul zburător.

45
00:02:26,760 --> 00:02:28,696
(Râsete)

46
00:02:28,720 --> 00:02:34,896
Acest robot foloseşte un telefon
Samsung Galaxy ce se găseşte în magazine,

47
00:02:34,920 --> 00:02:38,936
şi tot ce vă trebuie e o aplicaţie
descărcabilă de pe site-ul nostru.

48
00:02:38,960 --> 00:02:43,176
Acest robot citeşte literele
„TED” în acest caz,

49
00:02:43,200 --> 00:02:46,136
vizualizând colţurile 
literelor T şi E,

50
00:02:46,160 --> 00:02:49,640
determinându-şi poziţia
relativă faţă de ele şi zburând autonom.

51
00:02:50,720 --> 00:02:55,406
Joystickul e aici, dacă o ia razna,
Giuseppe să-i vină de hac.

52
00:02:55,440 --> 00:02:57,080
(Râsete)

53
00:02:58,920 --> 00:03:02,736
Pe lângă construirea acestor mici roboţi,

54
00:03:02,760 --> 00:03:07,560
testăm comportamente agresive, 
ca cel pe care îl vedeţi aici:

55
00:03:07,920 --> 00:03:13,216
robotul se deplasează acum
cu 2-3 m/secundă,

56
00:03:13,240 --> 00:03:16,736
balansându-se puternic
în timp ce îşi schimbă direcţia.

57
00:03:16,760 --> 00:03:21,016
Ideea e că putem avea roboţi mai mici,
ce se pot deplasa mai repede

58
00:03:21,040 --> 00:03:24,000
şi care pot zbura
în medii foarte neregulate.

59
00:03:25,120 --> 00:03:27,176
În clipul următor,

60
00:03:27,200 --> 00:03:34,506
aşa cum acest vultur, coordonându-şi
graţios aripile, ochii şi picioarele,

61
00:03:34,506 --> 00:03:37,416
scoate din apă prada,

62
00:03:37,440 --> 00:03:39,336
şi robotul nostru poate pescui.

63
00:03:39,360 --> 00:03:40,856
(Râsete)

64
00:03:40,880 --> 00:03:44,936
E un Philly sandwich cu brânză,
pe care-l apucă din zbor.

65
00:03:44,960 --> 00:03:47,360
(Râsete)

66
00:03:47,680 --> 00:03:50,976
Observaţi robotul zburând
cam cu 3 m/s,

67
00:03:51,000 --> 00:03:56,136
(mai repede decât merge un om)
coordonându-şi braţele, ghearele

68
00:03:56,160 --> 00:04:00,280
şi zborul în fracţiuni de secundă
pentru a realiza această manevră.

69
00:04:02,120 --> 00:04:03,336
Într-un alt experiment,

70
00:04:03,360 --> 00:04:07,016
vreau să vă arăt 
cum un robot îşi adaptează zborul

71
00:04:07,040 --> 00:04:09,416
pentru a-şi controla 
încărcătura suspendată,

72
00:04:09,440 --> 00:04:13,240
a cărei lungime e mai mare
decât deschiderea ferestrei.

73
00:04:13,680 --> 00:04:19,006
Pentru a reuşi, trebuie să se încline
şi să-şi regleze altitudinea

74
00:04:19,120 --> 00:04:21,690
şi să balanseze încărcătura 
prin deschidere.

75
00:04:26,920 --> 00:04:31,996
Vrem să îi facem şi mai mici
şi ne-am inspirat în special de la albine.

76
00:04:32,280 --> 00:04:35,536
Dacă observaţi albinele
(e o filmare cu încetinitorul)

77
00:04:35,560 --> 00:04:39,280
sunt atât de mici,
inerţia lor e atât de mică,

78
00:04:39,960 --> 00:04:41,136
(Râsete)

79
00:04:41,160 --> 00:04:44,696
încât nu le pasă dacă se ciocnesc
de mâna mea, de exemplu.

80
00:04:44,720 --> 00:04:47,880
Acesta e un robot mic
ce imită comportamentul albinei.

81
00:04:48,600 --> 00:04:49,816
Iar mai mic e mai bine,

82
00:04:49,840 --> 00:04:53,376
deoarece cu mărimea mică
obţii inerţie redusă.

83
00:04:53,400 --> 00:04:54,936
Împreună cu inerţia redusă,

84
00:04:54,960 --> 00:04:57,816
(robotul bazâie, râsete)

85
00:04:57,840 --> 00:05:00,656
împreună cu inerţia redusă,
rezişti mai bine la coliziuni

86
00:05:00,680 --> 00:05:02,400
şi asta te face mai robust.

87
00:05:03,800 --> 00:05:06,456
Am construit roboţi mici,
ca aceste albine.

88
00:05:06,480 --> 00:05:09,856
Ăsta are doar 25 de grame.

89
00:05:09,880 --> 00:05:14,690
Consumă doar 6 waţi
şi se poate deplasa cu 6 m/s.

90
00:05:15,000 --> 00:05:17,336
Raportat la mărimea lui,

91
00:05:17,360 --> 00:05:21,000
e ca şi cum un Boeing 787 ar zbura
de 10 ori mai rapid decât sunetul.

92
00:05:24,000 --> 00:05:26,096
(Râsete)

93
00:05:26,120 --> 00:05:28,040
Vreau să vă arăt un exemplu.

94
00:05:28,840 --> 00:05:34,096
Aceasta e probabil prima coliziune
aeriana planificată, redata cu viteza 1/20

95
00:05:34,120 --> 00:05:36,978
Aceşti roboţi au o viteză
relativă de 2 m/s

96
00:05:37,002 --> 00:05:39,482
şi aceasta ilustrează principiul de bază.

97
00:05:40,200 --> 00:05:45,176
Cuştile de 2 grame din fibră de carbon
împiedică atingerea elicelor,

98
00:05:45,200 --> 00:05:50,496
dar important e că impactul e absorbit,
iar roboţii reacţionează la coliziuni.

99
00:05:50,520 --> 00:05:53,080
Aşa că mic, înseamnă şi sigur.

100
00:05:53,400 --> 00:05:57,046
Când am început să lucrăm,
am început cu roboţi mari

101
00:05:57,084 --> 00:05:59,896
şi acum am ajuns la aceşti roboţi mici.

102
00:05:59,920 --> 00:06:03,376
O histogramă a plasturilor
comandaţi în trecut,

103
00:06:03,400 --> 00:06:05,976
ar arăta că numărul lor
s-a redus acum.

104
00:06:06,000 --> 00:06:07,960
Pentru că aceşti roboţi sunt siguri.

105
00:06:08,760 --> 00:06:11,216
Dimensiunea mică are câteva dezavantaje

106
00:06:11,240 --> 00:06:15,320
şi natura a găsit căi 
să compenseze aceste dezavantaje.

107
00:06:15,960 --> 00:06:19,960
Ideea e că indivizii se grupează
pentru a forma grupuri, roiuri.

108
00:06:20,320 --> 00:06:24,296
Am încercat şi noi, în laborator,
să creăm roiuri artificiale de roboţi.

109
00:06:24,320 --> 00:06:29,151
E o provocare pentru că acum
trebuie să ne gândim la reţele de roboţi,

110
00:06:29,360 --> 00:06:30,656
şi în fiecare robot,

111
00:06:30,680 --> 00:06:36,296
trebuie să rezolvi combinaţia
de detecţie, comunicare, calcul,

112
00:06:36,320 --> 00:06:41,280
după care reţeaua devine
cam dificil de controlat şi de gestionat.

113
00:06:42,160 --> 00:06:45,456
Din natură preluăm
trei principii de organizare

114
00:06:45,480 --> 00:06:49,280
care ne ajută la dezvoltarea algoritmilor.

115
00:06:49,640 --> 00:06:54,176
Prima idee e că roboţii trebuie
să ştie de prezenţa vecinilor.

116
00:06:54,200 --> 00:06:57,640
Trebuie să-i poată detecta
şi comunica cu ei.

117
00:06:58,040 --> 00:07:00,696
Acest clip ilustrează ideea de bază.

118
00:07:00,720 --> 00:07:02,016
Avem patru roboţi -

119
00:07:02,040 --> 00:07:06,280
unul dintre ei a fost deturnat
la propriu de un operator uman.

120
00:07:07,217 --> 00:07:09,456
Pentru că roboţii
interacţionează între ei,

121
00:07:09,480 --> 00:07:11,136
îşi simt vecinii,

122
00:07:11,160 --> 00:07:12,456
si se urmează intre ei.

123
00:07:12,480 --> 00:07:17,840
Aşa, o singură persoană poate 
conduce această reţea de urmăritori.

124
00:07:20,000 --> 00:07:25,056
Asta nu se întâmplă pentru că roboţii
ştiu unde trebuie să meargă,

125
00:07:25,080 --> 00:07:29,400
ci pentru că reacţionează
la poziţia vecinilor lor

126
00:07:31,720 --> 00:07:35,840
(Râsete)

127
00:07:36,280 --> 00:07:41,520
Următorul experiment ilustrează
al doilea principiu de organizare.

128
00:07:42,920 --> 00:07:46,720
Acesta e principiul anonimităţii.

129
00:07:47,400 --> 00:07:51,696
Aici, ideea principală este

130
00:07:51,720 --> 00:07:55,960
că roboţii nu cunosc 
identităţile vecinilor lor.

131
00:07:56,440 --> 00:07:59,056
Li se solicită să alcătuiască
o formă circulară

132
00:07:59,080 --> 00:08:04,736
şi indiferent câţi roboţi pui în formaţie
sau câţi scoţi,

133
00:08:05,000 --> 00:08:08,136
fiecare robot reacţionează
doar la vecinul său.

134
00:08:08,160 --> 00:08:13,136
Ştie că trebuie să realizeze
forma circulară,

135
00:08:13,160 --> 00:08:18,256
dar colaborând cu vecinii săi
o realizează fără coordonare centrală.

136
00:08:19,520 --> 00:08:21,936
Dacă puneţi aceste idei la un loc,

137
00:08:21,960 --> 00:08:25,856
a treia idee e că dăm acestor roboţi

138
00:08:25,880 --> 00:08:30,176
detaliile matematice ale formei
pe care trebuie să o creeze.

139
00:08:30,200 --> 00:08:33,696
Formele se pot schimba
în funcţie de timp,

140
00:08:33,720 --> 00:08:38,216
şi veţi vedea aceşti roboţi,
începând cu o formaţie circulară,

141
00:08:38,240 --> 00:08:41,496
schimbându-se într-un dreptunghi,
întinzându-se într-o linie dreaptă,

142
00:08:41,520 --> 00:08:42,895
înapoi într-o elipsă.

143
00:08:42,919 --> 00:08:46,536
Şi fac asta cu aceeaşi coordonare
de fracţiuni de secundă

144
00:08:46,560 --> 00:08:49,840
pe care vedeţi la roiurile din natură.

145
00:08:51,080 --> 00:08:53,216
Dar de ce să lucrezi cu roiuri?

146
00:08:53,240 --> 00:08:57,360
Vă voi vorbi despre două aplicaţii
care ne interesează foarte mult.

147
00:08:58,160 --> 00:09:00,536
Prima are legătură cu agricultura,

148
00:09:00,560 --> 00:09:03,920
care e probabil cea mai mare
problemă de pe glob.

149
00:09:04,760 --> 00:09:06,016
După cum ştiţi,

150
00:09:06,040 --> 00:09:09,560
una din şapte persoane în lume
este malnutrită.

151
00:09:09,920 --> 00:09:13,400
Majoritatea suprafeţelor ce au putut fi
cultivate, sunt deja cultivate.

152
00:09:13,960 --> 00:09:17,176
Eficienţa majorităţii sistemelor
creşte la nivel global,

153
00:09:17,200 --> 00:09:20,720
dar eficienţa sistemului de producţie
este, de fapt, în scădere.

154
00:09:21,080 --> 00:09:25,296
Mai ales din cauza penuriei de apă,
a bolilor, schimbărilor climatice

155
00:09:25,320 --> 00:09:26,840
şi a altor câteva lucruri.

156
00:09:27,360 --> 00:09:28,840
Deci ce pot face roboţii?

157
00:09:29,200 --> 00:09:33,816
Am adoptat o abordare numită
Agricultură de Precizie în comunitate,

158
00:09:33,840 --> 00:09:39,216
şi ideea de bază e că putem sa trimitem
roboţii zburători prin livezi

159
00:09:39,240 --> 00:09:42,360
şi apoi sa creăm modele precise
ale fiecărei plante.

160
00:09:42,829 --> 00:09:44,496
Ca în medicina personalizată,

161
00:09:44,520 --> 00:09:49,336
unde imaginaţi-vă că se doreşte
tratarea individuală a fiecărui pacient,

162
00:09:49,360 --> 00:09:53,056
dorim să construim
modele individuale ale plantelor

163
00:09:53,080 --> 00:09:57,216
ca apoi să îi spunem fermierului
ce i-ar trebui fiecărei plante.

164
00:09:57,240 --> 00:10:01,680
În acest caz, inputul ar conţine:
apă, îngrăşământ şi pesticide.

165
00:10:02,640 --> 00:10:06,256
Aici vedeţi roboţi 
zburând într-o livadă de meri

166
00:10:06,280 --> 00:10:08,536
şi îndată veţi vedea 
doi dintre colegii lor,

167
00:10:08,560 --> 00:10:10,370
făcând acelaşi lucru în partea stângă.

168
00:10:10,800 --> 00:10:14,456
Ei de fapt întocmesc o hartă a livezii.

169
00:10:14,480 --> 00:10:17,296
Pe hartă apare fiecare plantă din livadă.

170
00:10:17,320 --> 00:10:18,976
(se aude robotul bâzâind)

171
00:10:19,000 --> 00:10:20,896
Să vedem cum arată aceste hărţi.

172
00:10:20,920 --> 00:10:25,216
Veţi vedea camerele
folosite de aceşti roboţi.

173
00:10:25,240 --> 00:10:28,480
În stânga-sus e o cameră color obişnuită.

174
00:10:29,640 --> 00:10:32,936
În stânga-centru e o cameră în infraroşu.

175
00:10:32,960 --> 00:10:36,736
În stânga-jos e o cameră termală.

176
00:10:36,760 --> 00:10:40,096
Pe ecranul principal, vedeţi
o reprezentare tridimensională

177
00:10:40,120 --> 00:10:46,240
a fiecărui pom, pe măsură ce senzorii
zboară chiar pe lângă ei.

178
00:10:47,640 --> 00:10:51,680
Înarmaţi cu astfel de informaţii,
putem face câteva lucruri.

179
00:10:52,200 --> 00:10:56,456
Primul şi cel mai important lucru
este foarte simplu:

180
00:10:56,480 --> 00:10:58,920
numărarea fructelor din fiecare pom.

181
00:10:59,520 --> 00:11:04,056
Prin asta îi poţi spune fermierului
câte fructe are în fiecare copac

182
00:11:04,080 --> 00:11:08,336
şi îi permiţi să estimeze
productivitatea recoltei,

183
00:11:08,360 --> 00:11:11,200
optimizînd lanţul de producţie

184
00:11:11,640 --> 00:11:14,636
Al doilea lucru e că putem lua
modele de plante,

185
00:11:14,636 --> 00:11:17,776
le reconstituim tridimensional

186
00:11:17,800 --> 00:11:20,336
şi de aici să estimăm 
cât de mare e coroana

187
00:11:20,360 --> 00:11:24,136
şi apoi corelăm mărimea coroanei
cu suprafaţa frunzelor plantei,

188
00:11:24,160 --> 00:11:26,336
adică indicele suprafeţei foliare

189
00:11:26,360 --> 00:11:28,296
Dacă ştii cât e acest indice,

190
00:11:28,320 --> 00:11:33,776
poţi măsura câtă fotosinteză
face fiecare plantă,

191
00:11:33,800 --> 00:11:36,680
lucru care îţi arată
cât de sănătoasă e planta.

192
00:11:37,520 --> 00:11:41,736
Combinând informaţiile vizuale
şi cele din infraroşu,

193
00:11:41,760 --> 00:11:45,056
putem calcula indici ca NDVI.

194
00:11:45,080 --> 00:11:47,896
În acest caz poţi vedea clar

195
00:11:47,920 --> 00:11:50,936
că unele culturi nu se dezvoltă 
la fel de bine ca altele.

196
00:11:50,960 --> 00:11:55,016
Asta se observă uşor din imagistică,

197
00:11:55,040 --> 00:11:57,040
nu doar din fotografiile obişnuite,

198
00:11:57,040 --> 00:12:00,056
ci combinând imaginile vizibile
cu cele din spectrul infraroşu.

199
00:12:00,080 --> 00:12:01,416
În cele din urmă,

200
00:12:01,440 --> 00:12:05,456
dorim să putem detecta apariţia clorozei,

201
00:12:05,480 --> 00:12:06,976
– e un portocal –

202
00:12:07,000 --> 00:12:09,560
care se distinge
prin îngălbenirea frunzelor.

203
00:12:09,880 --> 00:12:13,776
Roboţii care zboară deasupra
pot observa asta autonom

204
00:12:13,800 --> 00:12:16,736
şi apoi pot raporta fermierului
că are o problemă

205
00:12:16,760 --> 00:12:18,280
în această parte a livezii.

206
00:12:18,800 --> 00:12:21,496
Sisteme ca acesta chiar pot ajuta

207
00:12:21,520 --> 00:12:24,360
şi proiectăm recolte 
ce pot fi îmbunătăţite cam cu 10 %.

208
00:12:24,360 --> 00:12:27,360
Mai important, de exemplu,

209
00:12:27,360 --> 00:12:30,576
consumul de apă scade

210
00:12:30,600 --> 00:12:33,880
cu aproximativ 25 %,
folosind roiuri de roboţi aerieni.

211
00:12:35,200 --> 00:12:40,936
La final, aş vrea să aplaudaţi
oamenii care au creat de fapt acest viitor

212
00:12:40,960 --> 00:12:45,880
Yash Mulganokar, Sikang Liu 
şi Giuseppe Loianno,

213
00:12:45,920 --> 00:12:49,416
care sunt responsabili pentru cele trei
demonstraţii pe care le-aţi văzut.

214
00:12:49,440 --> 00:12:50,616
Mulţumesc.

215
00:12:50,640 --> 00:12:56,560
(Applause)