Robotika. Reaktivní agenty (nová AI) Deliberativní agenty (klasická AI)

Transkript

1 Robotika Autonomní mobilní robot je inteligentní stroj schopen vykonávat úkoly samostatně, bez lidské pomoci. Nejdůležitější vlastností autonomního robota je jeho schopnost reagovat na změny prostředí. Dva přístupy ke konstrukci robotů: Shora dolů - reakce robota vzniká jako důsledek působení (1) plánovací části, kde jsou definovány cíle robota a (2) modelu prostředí získaného ze senzorů. (klasická AI) Základní části: Senzory Řídící jednotka Efektory Vnější prostředí Zdola nahoru - reakce robota jsou přímo implementovány, chybí ale specifikace cílů. Chování robota vzniká ze vzájemné součinnosti jednotlivých reakcí (subsumpční architektura). (nová AI) modul senzorů modul vnitřní reprezentace modul plánování činností systému modul efektorů Vnější prostředí P. Berka, /18 P. Berka, /18 Reaktivní agenty (nová AI) tělesnost (embodiment) agenty mají tělo se senzory a aktuátory situovanost (situatedness) agenty jsou situovány v reálném světě, se kterým interagují, a který ovlivňuje jejich chování inteligence jako výsledek střetu agenta s okolím a adekvátní reakce na podněty (stimulus -> response); tyto reakce nepotřebují centrální reprezentaci cílů a plánů emergence inteligence systému vzniká samovolně jeho interakcí s prostředím a také vzájemnou interakcí komponent systému Deliberativní agenty (klasická AI) autonomnost proaktivní, cílově orientované chování umožňující samostatně řešit určité úlohy, reaktivita reagování v souladu s vnímáním reálného času, intencionalita schopnost mít na paměti dlouhodobé cíle, sociální chování schopnost spolupracovat za účelem dosažení společně sdílených cílů. P. Berka, /18 P. Berka, /18

2 Toto Příklady robotů z MIT ( ( Allen 3 vrstvy reflexů: vyhýbání se překážkám náhodné generování směru pohybu vidění směru pohybu (čistě reaktivní přístup) podobně jako Allen 3 vrstvy: vyhýbání se překážkám rozpoznávání speciálních typů značek (např. stěny) detekce navštívených bodů a tvorba vnitřní reprezentace okolí, které Toto již navštívil) Toto je tedy založen na reaktivním přístupu ale má i schopnost vytvářet a využívat reprezentaci znalostí o okolním prostředí. P. Berka, /18 P. Berka, /18 TJ2 Genghis robot schopný komunikovat v přirozeném jazyce: Člověk: Kde jsi? Robot: Nevím kde jsem. Člověk: Kterým směrem jsi otočený? Robot: Nevím kterým směrem. Prosím řekni mi to. Člověk: Jsi otočený směrem na SEVER. Robot: Jsem otočený směrem na SEVER. Děkuji. Člověk: Jsi v Markově kanceláři. Robot: Jsem v Markově kanceláři. Člověk: Otoč se. Robot: Otáčím se. Člověk: Jdi dopředu. Robot: Jdu. Člověk: Stůj. Robot: Zastavil jsem. Člověk: Jsi v Jimově kanceláři. Robot: Jsem v Jimově kanceláři. Člověk: Jdi z Jimovy kanceláře do Markovy kanceláře. záporná zpětná vazba když se dotkl země tělem kladná zpětná vazba když se pohyboval vpřed nebo vzad pro každou nohu pohyb vpřed a pohyb vzad udržování rovnováhy Atilla vylepšená verze zamýšlená jako planetární mobilní robot. 24 akčních členů, 150 senzorů P. Berka, /18 P. Berka, /18

3 Cog humanoidní robot aproximující vnímání a dynamiku lidského těla Kismet Humanoidní robot simulující sociální interkace mezi lidmi schopnost mimikou vyjádřit emoce: zlost smutek pohyb hlavy, trupu a rukou stejně jako člověk: o pohyby očí, o orientace hlavy a krku, o rozpoznávání tváří, o detekce pohybu, o sáhnutí na vizuální cíl, o oscilační pohyby (kroucení klikou, řezání) znechucení radost zájem překvapení P. Berka, /18 P. Berka, /18 Coco humanoidní robot, který na rozdíl od svých předchůdců Cog a Kismet dokáže chodit Robotické soutěže benchmark úlohy pro testování robotů inspirací pro tvar těla bylo tělo gorily Robotický fotbal: několik kategorií dle velikosti hráčů, např. MiroSot (micro robot) HuroSot (humanoid robot soccer tournament) Týmy3, 5, 7, 11 hráčů o rozměrech krychle 7,5cm pro 3 hráče je hřiště velikosti 150 x 130 cm v roce 1997 vznikla FIRA (Federation of International Robot-soccer Association ) P. Berka, /18 P. Berka, /18

4 RoboCup: cílem je do roku 2050 vytvořit tým autonomních humanoidních robotů, který porazí (lidské) mistry světa ( Grand Tour Challenge: soutěž robotických automobilů pořádaná DARPA ( o 2004: 142 mil mezi Los Angeles a Las Vegas, cena pro vítěze 1 milion $ - nejlepší účastník ujel skoro 8 mil o 2005: pouštní trasa 130 mil, cena pro vítěze 2 miliony $ - do cíle dojelo 5 vozidel, vítěz za 6:53 (RoboCup 2006, Brémy) Sumo: dva roboti se vzájemně vytlačují z kruhové desky o průměru 77 cm Stanley (vítěz 2005) na bázi VW Touareg o 6 desek s procesorem o pro snímání okolí 5 laserových dálkoměrů, radar, kamera o pro orientaci GPS, měření posunu a náklonu, měření ujetých km Stanford University Sandstorm (druhý 2005, nejlepší 2004) na bázi vozidla Hummer o 7 počítačů o pro snímání okolí otočný laserový scanner, další lasery a radary o pro orientaci GPS, měření ujetých km Carnegie Mellon University P. Berka, /18 P. Berka, /18 Eurobot 2005: bowling srážení vlastních kuželek a stavění kuželek soupeře Eurobot 2007: recycling sběr a třídění odpadků (plechovek, PET lahví a baterií) Eurobot 2006: funny golf vkládání bílých míčků do vlastních jamek a blokování jamek soupeře černými míčky (národní kolo, , nová aula VŠE) ( P. Berka, /18 P. Berka, /18

5 Robotické hračky Budoucnost lidstva? RoboSapien Aibo P. Berka, /18 P. Berka, /18