EVOLUČNÁ ROBOTIKA

Podobné dokumenty
EVOLUČNÁ ROBOTIKA

EVOLUČNÁ ROBOTIKA

SocialInsects

Téma: Horolezecký algoritmus s učením (hill climbing with learning, HCwL), realizácia algoritmu pre hľadanie globálneho minima funkcií s binárnou repr

EVOLUÈNÁ ROBOTIKA

Úvodná prednáška z RaL

Matematické modelovanie, riadenie a simulacné overenie modelov mobilných robotov

Data sheet

Svetlo - základné vlastnosti

Informačné technológie

Dobývanie znalostí

aplikácia do mobilého telefónu na stiahnutie digitálneho tachografu

SPARK Stručný návod na obsluhu V1.6

SLOVENSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA V BRATISLAVE Fakulta informatiky a informačných technológií STU Ústav počítačových systémov a sietí ZADANIE SEMESTRÁLNE

Premeňte slnečné svetlo na LED osvetlenie

Premeňte slnečné svetlo na LED osvetlenie

bakalarska_praca

1 Portál pre odborné publikovanie ISSN Heuristický adaptívny PSD regulátor založený na miere kmitavosti Šlezárová Alexandra Elektrotechnika

Operačná analýza 2

Úlohy: Inteligentné modelovanie a riadenie model MR mobilný robot s diferenciálnym kolesovým podvozkom 1. Vytvorte simulačnú schému pre snímanie tréno

Obsah

Študijný program (Študijný odbor) Školiteľ Forma štúdia Téma Elektronické zbraňové systémy (8.4.3 Výzbroj a technika ozbrojených síl) doc. Ing. Martin

NanoGiants Academy e.V.

2.5. Dotyčnica krivky, dotykový kužeľ. Nech f je krivka a nech P V (f) (t.j. m P (f) 1). Ak m P (f) = r a l je taká priamka, že I P (f, l) > r, potom

Matematický model činnosti sekvenčného obvodu 7 MATEMATICKÝ MODEL ČINNOSTI SEKVENČNÉHO OBVODU Konečný automat predstavuje matematický model sekvenčnéh

Návod na obsluhu Ultrazvukový reflexný spínač bez IO- Link SK UGT20x UGT21x UGT50x UGT52x / / 2019

Sila [N] Sila [N] DIPLOMOVÁ PRÁCA Príloha A: Sila v ose skrutky v mieste predpätia P = 0,

PYROMETER AX-6520 Návod na obsluhu

Microsoft PowerPoint - Zeman_Senaj.ppt

MO_pred1

Autoregresné (AR) procesy Beáta Stehlíková Časové rady, FMFI UK Autoregresné(AR) procesy p.1/22

8 Cvičenie 1.1 Dokážte, že pre ľubovoľné body X, Y, Z platí X + Y Z = Z + Y X. 1.2 Dokážte, že pre ľubovoľné body A, B, D, E, F, G afinného priestoru

test z informatiky - hardvér Test vytvoril Stanislav Horváth Vstupno - výstupné zariadenia Otázka č.1: Aké zariadenie je na obrázku? (1 bod) a) vstupn

Inteligentné rozhodovacie systémy Heuristické prehľadávanie SP Október, 2018 Katedra kybernetiky

NSK Karta PDF

bakalarska prezentacia.key

Študijný program (Študijný odbor) Školiteľ Forma štúdia Téma Požiadavky na prijatie Výzbroj a technika ozbrojených síl (8.4.3 Výzbroj a technika ozbro

Snímka 1

Paralelné algoritmy, cast c. 3

ZBIERKA ZÁKONOV SLOVENSKEJ REPUBLIKY Ročník 2006 Vyhlásené: Vyhlásená verzia v Zbierke zákonov Slovenskej republiky Obsah tohto dokumentu m

Regulované napájacie zdroje DC AX-3005DBL jednokanálový AX-3005DBL 3-trojkanálový

Microsoft Word - 16.kapitola.doc

Obsah tejto príručky Microsoft Prechod na program Access 2010 z programu Access 2003 Vzhľad programu Microsoft Access 2010 sa výrazne odlišuje od prog

Operačná analýza 2

1

Pripojenie sa na počítač a ovládanie vzdialenej obrazovky cez CM Remote

Ohyb svetla

Prednáška 8 Základné princípy biologickej evolúcie

Sprievodný list SofComs.r.o., Priemyselná 1, Liptovský Mikuláš Program basic.sk Verzia ( ) Dátum Autor Ing. J. Malíček

E/ECE/324

Microsoft Word - CommaxCDV35N_H

GIS ako nástroj priestorového rozhodovania

Rekurentné neurónové siete

Spojená škola Tvrdošín Stredná priemyselná škola Ignáca Gessaya Tvrdošín Automatické vyskladňovacie zariadenie Tvrdošín 2018 Peter Holubčík

Prístupový kontrolér E inbio 16/260/460 Návod na použitie Návod na použitie Prístupový systém Kontrolér E inbio 16/260/460 Strana 1

Predstavenie tímu Náš tím pozostáva zo siedmich členov: Andrej Hucko, Jakub Domian, Ľubomíra Trnavská, Ján Karaffa, Ľudovít Popelka, Dušan Janeček a Z

MERANIE U a I.doc

Súhrnný protokol Verejná zákazka ID Vyhlasovateľ tendra Špecifikácia predmetu tendra Sklá čelné, bezpečnostné a tvrdené 5817EA Železničná spoločnosť S

tv2go_pouzivatelska_prirucka

Ako hrat Burlesque Queen V 1.4

2_detsky pesibus v Novakoch_Putiska Ivan

Resolution

Si Touch User Manual

1

Microsoft Word - Katalog svetla 2019

Digitálne mesto kam smerujú elektronické služby a moderné technológie pre samosprávu Ing. Ľuboš Petrík

Prenosový kanál a jeho kapacita

Cvičenie I. Úvodné informácie, Ekonómia, Vedecký prístup

Aktion.NEXT Novinky vo verzii 1.9

Svetlo vás privíta pri každom návrate domov

Microsoft Word - 06b976f06a0Matice - Uzivatelska Dokumentacia

Centrum vedecko-technických informácií, Odbor pre hodnotenie vedy, Oddelenie pre hodnotenie publikačnej činnosti Vyhľadávanie a práca so záznamami - C

Výzva na účasť v elektronickej aukcii pre Psychiatrická nemocnica Michalovce, n. o MaR obj. Monoblok_VK_SK_PCh. Pozvánka Dovoľujeme si Vás poz

DediĊnosť

Záleží na tom, čo je vo vnútri

Tue Oct 3 22:05:51 CEST Začiatky s jazykom C 2.1 Štruktúra programu Štruktúra programu by sa dala jednoducho popísať nasledovnými časťami, kto

Operačná analýza 2

6

Models of marital status and childbearing

Viacnásobne použitelné oblasti spolahlivosti pre viacrozmernú kalibráciu

Vždy pripravení pomôcť Zaregistrujte svoj produkt a získajte podporu na lokalite Otázky? Kontaktujte Philips SPA20 Príručka už

Pravidelné úlohy verzia ku dňu SEAL IT Services, s.r.o. Kontakt: SEAL IT Services, s.r.o., Topoľová 4, Bratislava 1, tel.:

Prezentácia programu PowerPoint

Brezina_Gertler_Pekar_2005

C-Monitor WIN klient pre verziu 2.8

Rollei DF-S 310 SE Užívateľský manuál

Prezentácia programu PowerPoint

Kontrolnᅢᄑ zoznam pre REKLAMNᅢノ AGENTᅢレRY

AerobTec Device Terminal Zobrazovacie zariadenie a multimeter pre modelárov AerobTec Device Terminal Užívateľský manuál 1

Prítomnosť príbuzných postihnutého pri kardiopulmonálnej resuscitácii

dFlex Nitra spol. s r.o.

Záverečný účet Mesta Žarnovica za rok

PM C-03 Prostredie riadenia ¾udských zdrojov

ŽILNSKÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE Univerzitný vedecký park Univerzitný vedecký park Žilinskej univerzity v Žiline ITMS Podporujeme výsk

Autonómna prístupová čítačka Užívateľský manuál Užívateľský manuál Autonómna prístupová čítačka ASI 1201A

QFH anténa pre príjem skcube Publikované: , Kategória: HAM - Technika Vypustenie družice SkCube určíte pritiahlo pozorno

ČASOVÝ HARMONOGRAM LABORATÓRNYCH CVIČENÍ Z PREDMETU ELEKTRICKÉ STROJE STRIEDAVÉ

Prepis:

Schéma evolučného experimentu Správca populácie mutácia ríženie selecia vyhodnotenie

Schéma evolučného experimentu Premiestňovanie: pri prepínaní medzi dvomi jedincami v populácii sa robot náhodne premiestni a by sa testovaný jedinec dostal do zložitej pozície a túto pozíciu zachováme pre nasledujúceho jedinca, ta bude v nevýhode nie je dobré začínať vždy z toho istého miesta robot by sa mohol naučiť pevnú postupnosť roov ( minimalisticé riešenie! )

Simulovaná evolúcia Fyzicá evolúcia trvá dlho (dni) paralelná fyzicá evolúcia nemusí pomáhať roboty, toré sú mechanicy i softwarovo zhodní, nemusia fungovať totožne Najprv simulovaná evolúcia a potom najlepších jedincov vysúšať na reálnych robotoch nezrýchľuje vždy napr. simulácia videnia bez overovania na fyzicom robote vôbec nemusí fungovať za určitých podmieno to ide, ale v zložitejších prostrediach sa to zatiaľ nevie simulácia zjednodušuje dodávu energie, resetovanie stavu prostredia pr. Khepera čistič 2 metódy simulácií čo najvyššia vernosť modelovanie iba podstatných aspetov

Presné modelovanie interacie robota s prostredím I Senzory a motory i eď sú identicé môžu fungovať rozdielne A) vzorovanie rôznych objetov z rôznych vzdialeností a uhlov na reálnom robote napr. aréna so stenami a rovnao veľými cylindrami 180 orientácií x 20 vzdialeností pre aždý senzor zvlášť problematicé v zložitejšom prostredí robot blízo dvoch objetov napr. sladaním vetorov ativít senzorov

Presné modelovanie interacie robota s prostredím II B) matematicý model, ale parametre funcií sa odmerajú na reálnom robote Fyzicé senzory dávajú neisté hodnoty, výonné prvy majú neistý efet napr. teplota prostredia, doba práce rieši sa pridaním šumu A. náhodný šum je treba odhadnúť interval riadenie neurónovou sieťou občas spolieha na šum v určitom rozsahu B. náhodný, ale systematicy menený (napr. rozsah) Telo robota a charateristiy prostredia musia byť presne reproduované často nestačí mrieža ao model prostredia

Minimálna simulácia dôležité charateristiy interacie robota s prostredím tzv. záladná množina charateristí je treba modelovať presne simulácia má orem nich ďalšie aspety, toré neorešpondujú s realitou tzv. implementačné aspety implementačné aspety sa musia meniť od pousu pousu ta, aby riadenie, toré by na nich bolo závislé, nefungovalo (tj. záviselo iba na záladnej množine charateristí) záladná množina charateristí sa musí meniť od pousu pousu ta, aby riadenie, toré je na nich závislé, bolo robustné (tj. len taé variácie, s torými si riadenie poradí) prílad Jacobi (1997) Khepera v bludisu tvaru T

Khepera v bludisu tvaru T Na rižovate má zahnúť na tú stranu, de svieti svetlo v hlavnej chodbe Záladná množina charateristí: svieti svetlo 1 svieti svetlo 2 pohyb olies ativácia detetorov vzdialenosti v chodbe ativácia detetorov rozptýleného svetlo 1 svetlo 2 svetla v chodbe Implementačné aspety: ativácia detetorov vzdialenosti v rižovate vôbec sa nesimulovala

Khepera v bludisu tvaru T Bludiso modelované dvomi segmentmi hlavná chodba so svetlami eď robot došiel na jej oniec, ta bol prenesený do druhého segmentu a otočený o 90 vodorovná chodba po prenesení má robot za sebou ompliované napojenie chodieb; aby sa nemohol orientovať na zálade senzorov smerujúcich do hlavnej chodby, ta ich hodnoty sa pri opaovaných pousoch líšili aby sa zaručila robustnosť riadenia ta sa menilo: strana, na torej svietilo svetlo šíra chodby, dĺža chodby, dĺža osvetleného úseu chodby vurčitom obmedzenom rozsahu

Khepera v bludisu tvaru T svetlo 1 svieti svetlo 1 svieti svetlo 2 svetlo 2 svetlo 1 svetlo 2 zašumená zóna

Priestor funcií fitness Fitness funcia ľúčový význam premenné dobre popisujúce funčný systém môžu byť nanič na začiatu a naopa malá zmena môže dať úplne iné výsledy metóda pousu a omylu čas Priestor fitness funcií implicitná explicitná externá interná funcionálna behavioristicá

Charateristiy fitness funccie Funcionálna x behavioristicá Napr. ráčajúci robot a) frevencia opaovania b) prejdená vzdialenosť Explicitná x implicitná počet premenných, onštánt a obmedzení (~dĺža zápisu funcie) a) dosiahnutá rýchlosť, ativita vybraných neurónov, či dorazil zdroju energie b) ao dlho vydržal pracovať Externá x interná dá sa merať iba zvonu, alebo je dostupná robotovi z jeho senzorov? a) absolútna vzdialenosť robota od cieľa b) množstvo svetla zachytené senzorom, napätie batérií pri simuláciách soro zadarmo, ina drahá (čas, vybavenie) Im Ex Ex F In B

Ao voliť fitness Optimalizácia súboru parametrov systému, torý je zložitý, ale dobre definovaný FEE Funcionálna, Explicitná, Externá tradičný inžiniersy prístup autonómny robot schopný pracovať v neznámom a nepredvídateľnom prostredí BII Behavioristicá, Implicitná, Interná vhodná pre inrementálny vývoj syntéza umelého života diagonála FEE - BII Subjetívna fitness vyvíjaní jedinci sú hodnotení človeom BEE pr. Biomorphy člove vyberá jedincov, torí budú reproduovaní a mutovaní môže sa meniť člove od človea alebo i pre jedného človea v čase Im Ex Ex F In B

Evolúcia jednoduchej navigácie Výhľad riešených úloh: jednoduché správanie správanie, toré zrejme vyžaduje pamäť alebo vnútorné stavy, ale dá sa urobiť jednoduchšie zložitejšia navigácia modulárna architetúra a vnútorné stavy Navigácia vyžaduje zobrazenie zo senzoricých údajov na motoricé acie senzory motory vzájomná závislosť často nestačí urobiť tabuľu (stav senzorov motory) pre všety možné stavy senzorov umelá evolúcia doáže vytvoriť veľmi efetívne riadenie s využitím interacií medzi robotom a prostredím

Priamy pohyb s obchádzaním preážo A je morfológia robota symetricá dá sa súsiť Braitenbergovo autíčo (1984) motory priamo spojené váženými spojmi so senzorami spoj pozitívny (+) excitácia senzory negatívny (-) inhibícia motory

Braitenbergovo autíčo + + + + + + - - + - - +

Riadenie Breitenbergovho typu pre Kheperu Každý senzor má excitačný spoj s motorom na svojej strane a inhibičný spoj s motorom na druhej strane; váhy sú symetricé vstupy do motorov sú posunuté o ladnú onštantu vynútený pohyb dopredu netriviálne nastavenie vlastnosti motorov a senzorov (sila spoja) pomery váh + a najľavejší a ľavý čelný senzor majú rovnaú váhu -> robot zatáča príliš mnoho pri preáže vľavo -> alebo robot zatáča málo pri preáže čelne hodnoty váh závisia od rýchlosti pohybu a frevencie čítania senzorov, odrazivosti preážo, rôzne roboty v rôznych prostrediach vyžadujú starostlivé nastavenie

Evolučný prístup Bludiso s oruhom (80 x 50 cm) cieľ: maximálna rýchlosť vpred, vyhýbanie sa preážam fitness ( je číslo rou, n je celový počet roov) ( ) ( ) infračerveného čidla normalizovanáhodnotanajatívnejšieho 0,5 0,5 ; rýchlosť pravého motora, 0,5 0,5 ; ľavého motora, rýchlosť 1,, 0 1 1 n 1 1 K K K n i r r l l r l V r l V i V V i V V = Δ + = Δ Δ = Φ Φ = Φ =

Fitness Φ = 1 n n = 1 Φ Φ V ( 1 ΔV ) ( 1 i ) 0 V, ΔV, i 1 l Krýchlosť ľavého motora, i Knormalizovanáhodnotanajatívnejšieho = V = l + r r Krýchlosť pravého motora, r infračerveného čidla ΔV = l r l 0,5 ; 0,5 0,5 ; 0,5 V maximalizuje rotáciu olies (4 maximá ( ) 1 ΔV maximalizuje rotáciu rovnaým smerom ( 1 i) posilňuje vyhýbanie sa preážam nepreferuje pohyb dopredu!

Riadenie bez srytých neurónov, 8 vstupných (infra, <0,1>), 2 výstupné (motory, sigmoida posunutá do <-0.5,0.5>), 2 neuróny na uchovanie stavu motorov do ďalšieho cylu (Elman) výstupné neuróny majú prahy ľavý motor pravý motor infra minulý výstup prah

Sledovanie vývoja Priemerná a maximálna fitness v populácii (str. 75) Oddelene jednotlivé zložy fitness (str. 76) zobrazenie stavového priestoru jednotlivé zložy jedinca tvoria súradnicu v n-rozmernom priestore (str. 77) ================= pre Breitenbergovo autíčo (so symetricými váhami) existujú rovnovážne body, eď sa vstupy zo symetricých senzorov vzájomne anulujú autíčo sa zastaví tento problém riešia reurentné spoje (zle sa nastavujú ručne)

Ďalšie vyvinuté vlastnosti Teoreticy by robot mohol cúvať, ale vždy preferoval smer, de má viacej senzorov nerozvinulo sa v pravouhlom bludisu bez preážo maximálna rýchlosť vyvinutých jedincov nidy nedosiahla maximum 80 mm/s. ale len asi 48 mm/s pravdepodobne preto, že senzory sú snímané aždých 300 ms a pri vyššej rýchlosti by robot narážal do preážo, toré nestačil zaregistrovať