Эволюционная робототехника
Эволюционная робототехника – это воплощенный подход к искусственному интеллекту ( ИИ ), при котором роботы автоматически конструируются с использованием дарвиновских принципов естественного отбора . [1] Конструкция робота или подсистемы робота, такой как нейронный контроллер , оптимизирована с учетом поведенческой цели (например, бежать как можно быстрее). Обычно проекты оцениваются с помощью моделирования, поскольку изготовление тысяч или миллионов проектов и их тестирование в реальном мире являются непомерно дорогими с точки зрения времени, денег и безопасности.
Эксперимент по эволюционной робототехнике начинается с совокупности случайно сгенерированных конструкций роботов. Наихудшие схемы отбрасываются и заменяются мутациями и/или комбинациями лучших конструкций. Этот эволюционный алгоритм продолжается до тех пор, пока не истечет заданное время или не будет превышен какой-либо целевой показатель производительности.
Методы эволюционной робототехники особенно полезны для инженерных машин, которые должны работать в средах, в которых у людей ограничена интуиция (наномасштабы, космос и т. д.). Развитые моделируемые роботы также могут использоваться в качестве научных инструментов для создания новых гипотез в биологии и когнитивной науке, а также для проверки старых гипотез, требующих экспериментов, которые оказалось трудно или невозможно провести в реальности.
История [ править ]
В начале 1990-х годов две отдельные европейские группы продемонстрировали разные подходы к эволюции систем управления роботами. Дарио Флореано и Франческо Мондада из EPFL разработали контроллеры для робота Хепера . [2] Адриан Томпсон, Ник Джакоби, Дэйв Клифф , Инман Харви и Фил Хасбэндс разработали контроллеры для портального робота в Университете Сассекса . [3] [4] Однако тело этих роботов было заложено еще до эволюции.
О первых симуляциях эволюционировавших роботов сообщили Карл Симс и Джеффри Вентрелла из Медиа-лаборатории Массачусетского технологического института также в начале 1990-х годов. [5] [6] Однако эти так называемые виртуальные существа никогда не покидали свои симулированные миры . Первые эволюционировавшие роботы, которые были созданы в реальности, были напечатаны на 3D-принтере Ходом Липсоном и Джорданом Поллаком в Университете Брандейса на рубеже 21-го века. [7]
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Бонгард, Джош (2013). «Эволюционная робототехника» . Коммуникации АКМ . 56 (8): 74–83. дои : 10.1145/2493883 . S2CID 16097970 .
- ^ Флореано, Дарио; Мондада, Франческо (1996). «Эволюция самонаведения в реальном мобильном роботе» (PDF) . Транзакции IEEE по системам, человеку и кибернетике . 26 (3): 396–407. дои : 10.1109/3477.499791 . ПМИД 18263042 .
- ^ Клифф, Дэйв; Мужья, Фил; Харви, Инман (1993). «Исследования в области эволюционной робототехники» . Адаптивное поведение . 2 (1): 73–110. дои : 10.1177/105971239300200104 . S2CID 2979661 .
- ^ Харви, Инман; Мужья, Фил; Клифф, Дэйв; Томпсон, Адриан; Якоби, Ник (1997). «Эволюционная робототехника: подход Сассекса». Робототехника и автономные системы . 20 (2–4): 205–224. дои : 10.1016/S0921-8890(96)00067-X .
- ^ Симс, Карл (1994). «Развитие 3D-морфологии и поведения посредством конкуренции» . Искусственная жизнь . 1 (4): 353–372. дои : 10.1162/артл.1994.1.4.353 . S2CID 3261121 .
- ^ Вентрелла, Джеффри (1994). Исследования возникновения морфологии и двигательного поведения анимационных персонажей . Искусственная жизнь. стр. 436–441.
- ^ Липсон, Ход; Поллак, Джордан (2000). «Автоматическое проектирование и производство роботизированных форм жизни». Природа . 406 (6799): 974–978. дои : 10.1038/35023115 . ПМИД 10984047 . S2CID 4317402 .
| Основные статьи |  | |
|---|---|---|
| Типы | ||
| Классификации | ||
| Передвижение | ||
| Навигация и картографирование | ||
| Исследовать | ||
| Компании |
| |
| Связанный | ||
