Řízení mobilních robotů

Přednášející:

Pavel Nahodil (gar.)

Cvičící:

Pavel Nahodil (gar.)

Předmět zajišťuje:

katedra kybernetiky

Anotace:

Typy inteligentních mobilních robotů. Známé architektury řízení. Přístupy

„od shora dolu“, „od zdola nahoru“. Přehled a srovnání. Distribuované řízení

autonomního pohybu. Modelování. Realizace. Mapování okolí. Potřebné senzory.

Základy etologie. Vtištění. Taxe. Podněty, receptory. Násobně motivované

chování. Reaktivní a plánované chování. Vzájemná integrace. Struktura

společenství robotů. Roboty řízené úkolem či chováním. Způsoby a realizace

kooperace, motivace, pozorování, vnímání, napodobování a komunikace mezi

roboty. Multiagentní posilované učení. Metoda Q učení. Mechanismus výběru

akcí, metoda učení, strategie zkoumání. Emoční učení. Evoluční přístup k

syntetické biologii. Umělý život. Virtuální svět. Odlišné přístupy.

Soutěžení robotů, RoboCup, výběr strategie, implementace. Otevřené problémy.

Simulátory AL a jejich aplikace, RUR - Really Useful Robots. Příklady.

Humanoidní a evoluční robotika, světová pracoviště, trendy vývoje.

Požadavky:

Osnova přednášek:

Architektury řídících systémů mobilních robotů , top-down, bottom-up architektury.

2. Roboti, agenti, animáti - definice, simulace, fyzické realizace - principy, architektury

3. Mobilní inteligentní roboti, sensory, aktuátory, abstrakce, mechanismy výběru akcí -ASM.

4. Zákl. etologie, instinkt. chování živočichů, vtištění, taxe, podmíň. reflexy, homeostáze.

5. Kooperace, koordinace, komunikace, sociální organizace ve společenství robotů.

6. Multiagentní systémy v inteligentní mobilní robotice. Teorie MAS. Holony.

7. Chaos, fraktály, samoorganizace Dekompozice na bázi úkolově orientovaného chování.

8. Filosofické aspekty umělého života, mechanistický pohled , ALife - základní přístupy.

9. Syntetické aspekty umělého života. Ekogramatiky, inspirace přírodou.

10.Analogie mezi živými organismy a agenty. Emergentní chování.

11.Biologická a sociální evoluce, Adaptace. CAS. Učení příkladem a bez učitele.

12.Celulární automaty. Lindenmayerovy systémy, boidi, floidi, biomorfy. WebBOTS, Swarm.

13.Simulátory AL a jejich aplikace, RUR - Really Useful Robots. Příklady.

14.Humanoidní a evoluční robotika, světová pracoviště, trendy vývoje.

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Studijní materiály:

Nahodil, P., Kadleček, D., Kohout, K., Svrček, A.:Teorie a robotické aplikace umělého života

Arkin, Ronald, C.: Behaviour Based Robotics, MIT Press, Massachusetts

1999

Dudek, G., Jenkin, M.: Computation Principles of Mobile Robotics, Cambridge University, Press, 2000.

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
Út	místnost KN:E-112 Nahodil P. 12:45–14:15 (přednášková par. 1) Karlovo nám. Cvičebna K333
St
Čt
Pá	místnost KN:E-132 Nahodil P. 14:30–16:00 (přednášková par. 1 paralelka 101) Karlovo nám. Laboratoř PC

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Doktorské studium, prezenční forma (povinně volitelný předmět)
• Doktorské studium, kombinovaná forma (povinně volitelný předmět)
• Doktorské studium, strukturované prezenční (povinně volitelný předmět)
• Doktorské studium, strukturované kombinované (povinně volitelný předmět)