Поведенческая робототехника - Behavior-based robotics

Робототехника, основанная на поведении ( BBR ), или поведенческая робототехника - это подход в робототехнике, который фокусируется на роботах, которые способны демонстрировать сложное поведение, несмотря на небольшое внутреннее состояние переменных, для моделирования своего непосредственного окружения, в основном постепенно корректируя свои действия с помощью сенсорно-моторных связей.

Принципы

Робототехника, основанная на поведении, отличается от традиционного искусственного интеллекта, используя в качестве модели биологические системы. Классический искусственный интеллект обычно использует набор шагов для решения проблем, он следует по пути, основанному на внутренних представлениях событий, по сравнению с подходом, основанным на поведении. Робототехника, основанная на поведении, вместо того, чтобы использовать предустановленные вычисления для решения ситуации, полагается на адаптивность. Этот прогресс позволил робототехнике, основанной на поведении, стать обычным явлением в исследованиях и сборе данных.

Большинство систем, основанных на поведении, также являются реактивными , что означает, что им не нужно программировать внутренние представления о том, как выглядит стул или по какой поверхности движется робот. Вместо этого вся информация собирается с входных сигналов датчиков робота. Робот использует эту информацию, чтобы постепенно корректировать свои действия в соответствии с изменениями в ближайшем окружении.

Роботы, основанные на поведении (BBR), обычно демонстрируют больше биологических действий, чем их аналоги, требующие интенсивных вычислений , которые очень продуманны в своих действиях. BBR часто ошибается, повторяет действия и выглядит сбитым с толку, но также может демонстрировать антропоморфное качество упорства. Из-за этих действий часто сравнивают BBR и насекомых . BBR иногда считают примером слабого искусственного интеллекта , хотя некоторые утверждают, что они являются моделями всего интеллекта.

Функции

Большинство роботов, основанных на поведении, запрограммированы с базовым набором функций для их запуска. Им дается поведенческий репертуар, позволяющий диктовать, какое поведение использовать и когда, уклонение от препятствий и зарядка аккумулятора могут стать основой, чтобы помочь роботам учиться и добиваться успеха. Вместо того, чтобы строить модели мира, роботы, основанные на поведении, просто реагируют на свою среду и проблемы в этой среде. Они используют внутренние знания, извлеченные из их прошлого опыта, в сочетании со своим основным поведением для решения проблем.

История

Школа поведения на основе роботов во многом к работе , проделанной в 1980 - е годы в Массачусетском технологическом институте по Родни Брукс , который вместе со студентами и коллегами построил серию колесных и шагающих роботов , использующих архитектуру категоризации . Статьи Брукса, часто написанные с беззаботными названиями, такими как « Планирование - это просто способ избежать выяснения того, что делать дальше », антропоморфные качества его роботов и относительно низкая стоимость разработки таких роботов, популяризировали подход, основанный на поведении. .

Работа Брукса строится - случайно или случайно - на двух предыдущих этапах поведенческого подхода. В 1950-х годах У. Грей Уолтер , английский ученый, занимающийся неврологическими исследованиями, построил пару роботов на основе вакуумных трубок, которые были выставлены на Фестивале Великобритании в 1951 году и которые имеют простые, но эффективные системы управления, основанные на поведении.

Вторая веха - это книга Валентино Брайтенберга 1984 года « Транспортные средства - эксперименты в синтетической психологии » (MIT Press). Он описывает серию мысленных экспериментов, демонстрирующих, как простые проводные соединения сенсора / мотора могут приводить к некоторым сложным видам поведения, таким как страх и любовь.

Более поздняя работа в BBR принадлежит сообществу робототехники BEAM , которое основывалось на работе Марка Тилдена . Тильдно было вызвано уменьшением вычислительной мощности , необходимой для ходьбы механизмов из экспериментов Брукс (которые использовали один микроконтроллер для каждой ноги), и дополнительно уменьшить вычислительные требования к тому , что из логических микросхем, транзисторы основанной электроники и аналоговый контур конструкции.

Другое направление развития включает расширение основанной на поведении робототехники на команды, состоящие из нескольких роботов. Основное внимание в этой работе уделяется разработке простых универсальных механизмов, которые приводят к скоординированному групповому поведению, явному или неявному.

Смотрите также

использованная литература

дальнейшее чтение

внешние ссылки