Os avanços na inteligência artificial continuam a remodelar a forma como respondemos a desafios complexos, e os sistemas recentemente desenvolvidos levarão estas capacidades ainda mais longe. Ilche Georgievski, o professor Marco Aiello e sua equipe da Universidade de Stuttgart lançaram o sistema de planejamento Scalable Hierarchical (SH), um sistema de código aberto fácil de usar projetado para planejamento passo a passo. Código aberto significa que o código do sistema é gratuito para qualquer pessoa usar, modificar ou melhorar. O seu trabalho, publicado na revista especializada SoftwareX, destaca a importância da adaptabilidade e da eficiência ao utilizar a inteligência artificial para resolver problemas de planeamento do mundo real. A revisão por pares significa que outros especialistas na área avaliaram a pesquisa para garantir sua qualidade e confiabilidade.
Aproveitar a inteligência artificial para criar planos eficazes pode ser um desafio, mas o SH simplifica o processo. O sistema foi projetado para funcionar em diferentes domínios, tornando-o uma ferramenta flexível para resolver problemas de planejamento como tomada de decisão, coordenação, assistência e controle, gerando soluções passo a passo e conectando-se facilmente com outros sistemas digitais. Ao contrário das ferramentas de planejamento de IA mais antigas, o SH possui um design modular, o que significa que os usuários podem ajustar sua funcionalidade conforme necessário. O design modular significa que o sistema é composto por componentes independentes que podem ser substituídos ou atualizados sem afetar o todo. “Nosso sistema oferece uma maneira inteligente e flexível de dividir tarefas complexas em etapas gerenciáveis, garantindo ao mesmo tempo uma integração tranquila com outros aplicativos”, explica o Dr. Georgievski. O sistema é construído utilizando a linguagem de programação Scala, uma linguagem de programação de alto nível conhecida por sua expressividade e modernidade que atrai desenvolvedores que valorizam a combinação de programação funcional e orientada a objetos.
A expressão é um dos principais pontos fortes da SH. Ao contrário das ferramentas de planeamento tradicionais que têm suporte limitado para lidar com requisitos do mundo real, o SH suporta uma ampla gama de problemas de planeamento devido à sua capacidade de representar várias propriedades destes problemas, tais como restrições lógicas, numéricas e temporais. Esta capacidade expressiva torna-o particularmente adequado para lidar com domínios complexos do mundo real. Isto torna-o útil numa variedade de ambientes, tais como edifícios inteligentes, organização de aplicações baseadas na nuvem que são executadas em servidores remotos em vez de computadores pessoais, ou ajuda a veículos autónomos a navegar pelos seus arredores. Os pesquisadores testaram o SH com outras ferramentas de planejamento conhecidas e descobriram que ele teve um desempenho melhor em termos de velocidade e uso de memória. O uso de memória refere-se à eficiência com que o sistema processa e armazena dados. “Ao projetá-lo como um serviço que pode ser facilmente conectado a outros sistemas, o SH se torna mais do que apenas uma ferramenta autônoma, é um elemento valioso para projetos de inteligência artificial em grande escala”, disse o professor Aiello.
A facilidade de uso é outra grande vantagem do SH. O sistema utiliza uma linguagem de planejamento especialmente projetada, uma forma estruturada de descrever um problema para que um computador possa gerar uma solução. Isso torna mais fácil definir o problema e encontrar uma solução. A forma estruturada como processa as informações permite aos usuários transformar rapidamente objetivos abstratos em ações. Este design garante que pode ser aplicado a uma ampla gama de problemas de planeamento, tais como tomada de decisão, coordenação, assistência e controlo, desde a gestão de edifícios inteligentes (utilizando sistemas automatizados para controlar a iluminação, temperatura e segurança) até à racionalização de operações industriais (onde máquinas e sistemas trabalham em conjunto de forma eficiente).
Os desenvolvedores também garantem que o SH esteja disponível para uma ampla gama de usuários. O sistema expõe sua funcionalidade como serviços Web, permitindo que outras aplicações ou sistemas interajam com o SH pela Internet enviando solicitações simples e recebendo respostas, por exemplo, solicitando ao planejador a resolução de um problema específico de planejamento. Isto significa que os desenvolvedores e pesquisadores podem integrá-lo rapidamente em seus próprios projetos sem exigir amplo conhecimento técnico. “Nosso objetivo era criar uma ferramenta de planejamento de inteligência artificial que fosse poderosa e fácil de usar em diferentes situações”, disse o Dr. Georgievski. O design estruturado do sistema permite aos usuários modificar e ampliar sua funcionalidade para atender às suas necessidades específicas.
SH transcende o campo da investigação e tem potencial para melhorar muitas indústrias, incluindo logística (envolvendo a coordenação do transporte e armazenamento de mercadorias), robótica (envolvendo a concepção e utilização de máquinas para executar tarefas) e serviços baseados em nuvem (permitindo aos utilizadores aceder a recursos computacionais através da Internet). Devido à sua capacidade de lidar com tarefas complexas de planejamento de maneira inteligente e eficiente, espera-se que o sistema desempenhe um papel importante em futuras soluções de automação – sistemas que executam tarefas com o mínimo de intervenção humana. Por ser de código aberto, desenvolvedores de todo o mundo podem contribuir para suas melhorias, ajudando a criar aplicações de IA mais avançadas nos próximos anos.
Referência do diário
Georgievski I., Palghadmal AV, Alnazer E., Aiello M. “SH: Um sistema de planejamento HTN orientado a serviços para domínios do mundo real.” Software X, 2024; 27:101779. Número digital: https://doi.org/10.1016/j.softx.2024.101779
Sobre o autor
Marco Aiello Ele é professor de Ciência da Computação e chefe do Departamento de Computação de Serviços da Universidade de Stuttgart, Alemanha. Ele foi eleito acadêmico da Academia Europeia de Ciências e Artes e acadêmico do Global Affiliated Research Institute da Chang Gung Memorial University em Taipei, Taiwan. Ele é vice-presidente de Informática Europeia. Ele possui doutorado em lógica pela Universidade de Amsterdã, qualificação em informática aplicada pela Universidade Técnica de Viena e mestrado em engenharia pela Universidade La Sapienza de Roma. Em 2016, junto com três ex-Ph.D. Ainda estudante, fundou a empresa SustainableBuildings BV, que foi adquirida pela empresa holandesa de energia Innova BV em 2020. Os seus interesses de investigação incluem computação de serviços, sistemas de energia inteligentes e raciocínio espacial. Ele é autor de mais de 200 artigos revisados por pares e vários livros e foi citado mais de 8.000 vezes.
Ilche Georgievsky é um instrutor particular na Universidade de Stuttgart, Alemanha. Nascido e criado em Bitola, na Macedónia, iniciou o seu percurso académico na Universidade de Maribor, na Eslovénia, onde obteve um mestrado em informática e ciência da informação. Ele obteve seu doutorado. Em 2015, obteve o seu doutoramento em Ciência da Computação pela Universidade de Groningen, na Holanda, e continuou a trabalhar como investigador de pós-doutoramento até 2017. Trouxe conhecimentos para a indústria durante o seu papel académico como Diretor de Tecnologia em Edifícios Sustentáveis (2017-2018), onde adquiriu experiência prática em liderança técnica. Em 2025, ele ganhou Treinamento de adaptação em Ciência da Computação pela Universidade de Stuttgart. Seu principal foco de pesquisa está na arte e na ciência dos sistemas e aplicações de planejamento de inteligência artificial. Seus interesses mais amplos incluem portfólios de serviços automatizados, sistemas de energia inteligentes e algoritmos de aprendizagem a partir de dados.
