Úvod do umělé inteligence –
T12: robotika
Úvod do umělé inteligence –
T12: robotika
Dva přístupy ke konstrukci robotů:
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.
• 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)
• Zdola nahoru - reakce robota jsou přímo implementovány, chybí ale specifikace cílů. Chování robota vzniká ze vzájemné součinnosti jednotlivých reakcí (subsumpční architektura). (nová AI)
Základní části: • Senzory • Řídící jednotka • Efektory Vnější prostředí
modul senzorů modul vnitřní reprezentace modul plánování činností systému modul efektorů
Vnější prostředí P. Berka, 2007
Úvod do umělé inteligence –
1/18
T12: robotika
Reaktivní agenty (nová AI)
Úvod do umělé inteligence –
2/18
T12: robotika
Deliberativní agenty (klasická 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
P. Berka, 2007
P. Berka, 2007
3/18
• 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, 2007
4/18
Úvod do umělé inteligence –
T12: robotika
Úvod do umělé inteligence –
T12: robotika
Toto
Příklady robotů z MIT (http://www.ai.mit.edu/projects/mobile-robots) (http://www.ai.mit.edu/projects/humanoid-robotics-group/)
Allen
podobně jako Allen 3 vrstvy:
3 vrstvy reflexů: • vyhýbání se překážkám
• vyhýbání se překážkám
• náhodné generování směru pohybu
• rozpoznávání speciálních typů značek (např. stěny)
• vidění směru pohybu
• detekce navštívených bodů a tvorba vnitřní reprezentace okolí, které Toto již navštívil)
(čistě reaktivní přístup)
Toto je tedy založen na reaktivním přístupu ale má i schopnost vytvářet a využívat reprezentaci znalostí o okolním prostředí. P. Berka, 2007
Úvod do umělé inteligence –
5/18
T12: robotika
P. Berka, 2007
Úvod do umělé inteligence –
6/18
T12: robotika
Genghis
TJ2
• 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
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. P. Berka, 2007
7/18
Atilla
vylepšená verze zamýšlená jako planetární mobilní robot.
24 akčních členů, 150 senzorů P. Berka, 2007
8/18
Úvod do umělé inteligence –
T12: robotika
Cog humanoidní robot aproximující vnímání a dynamiku lidského těla
Úvod do umělé inteligence –
T12: robotika
Kismet Humanoidní robot simulující sociální interkace mezi lidmi
schopnost mimikou vyjádřit emoce:
pohyb hlavy, trupu a rukou stejně jako člověk: o o o o o o
pohyby očí, orientace hlavy a krku, rozpoznávání tváří, detekce pohybu, sáhnutí na vizuální cíl, oscilační pohyby (kroucení klikou, řezání)
P. Berka, 2007
Úvod do umělé inteligence –
9/18
T12: robotika
Coco humanoidní robot, který na rozdíl od svých předchůdců Cog a Kismet dokáže chodit
zlost
smutek
znechucení
zájem
radost
překvapení
P. Berka, 2007
10/18
Úvod do umělé inteligence –
T12: robotika
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 http://www.fira.net/ ) P. Berka, 2007
11/18
P. Berka, 2007
12/18
Úvod do umělé inteligence –
T12: robotika
RoboCup:
cílem je do roku 2050 vytvořit tým autonomních humanoidních robotů, který porazí (lidské) mistry světa (http://www.robocup.org)
Úvod do umělé inteligence –
T12: robotika
• Grand Tour Challenge: soutěž robotických automobilů pořádaná DARPA (http://www.darpa.mil/grandchallenge)
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
P. Berka, 2007
Úvod do umělé inteligence –
13/18
T12: robotika
• Eurobot 2005: bowling – srážení vlastních kuželek a stavění kuželek soupeře
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
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
Stanford University
Carnegie Mellon University
P. Berka, 2007
14/18
Úvod do umělé inteligence –
T12: robotika
• 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, 21.4.2007, nová aula VŠE) (http://www.eurobot.org) P. Berka, 2007
15/18
P. Berka, 2007
16/18
Úvod do umělé inteligence –
T12: robotika
Robotické hračky
Úvod do umělé inteligence –
T12: robotika
Budoucnost lidstva?
• RoboSapien
• Aibo
P. Berka, 2007
17/18
P. Berka, 2007
18/18
