Robótica baseada em comportamento - Behavior-based robotics
Robótica baseada em comportamento ( BBR ) ou robótica comportamental é uma abordagem em robótica que se concentra em robôs que são capazes de exibir comportamentos de aparência complexa, apesar de pouco estado variável interno para modelar seu ambiente imediato, principalmente corrigindo gradualmente suas ações por meio de ligações sensório-motoras.
Princípios
A robótica baseada em comportamento se diferencia da inteligência artificial tradicional ao usar sistemas biológicos como modelo. A inteligência artificial clássica normalmente usa um conjunto de etapas para resolver problemas, ela segue um caminho baseado em representações internas de eventos em comparação com a abordagem baseada em comportamento. Em vez de usar cálculos predefinidos para lidar com uma situação, a robótica baseada em comportamento depende da adaptabilidade. Esse avanço permitiu que a robótica baseada em comportamento se tornasse comum em pesquisas e coleta de dados.
A maioria dos sistemas baseados em comportamento também são reativos , o que significa que não precisam de programação de representações internas da aparência de uma cadeira ou de que tipo de superfície o robô está se movendo. Em vez disso, todas as informações são obtidas a partir da entrada dos sensores do robô. O robô usa essa informação para corrigir gradualmente suas ações de acordo com as mudanças no ambiente imediato.
Os robôs baseados em comportamento (BBR) geralmente mostram mais ações de aparência biológica do que suas contrapartes intensivas em computação , que são muito deliberadas em suas ações. Um BBR frequentemente comete erros, repete ações e parece confuso, mas também pode mostrar a qualidade antropomórfica da tenacidade. Comparações entre BBRs e insetos são frequentes por causa dessas ações. Os BBRs às vezes são considerados exemplos de inteligência artificial fraca , embora alguns afirmem que são modelos de toda inteligência.
Recursos
A maioria dos robôs baseados em comportamento são programados com um conjunto básico de recursos para iniciá-los. Eles recebem um repertório comportamental para trabalhar ditando quais comportamentos usar e quando, evitar obstáculos e carregar a bateria podem fornecer uma base para ajudar os robôs a aprender e ter sucesso. Em vez de construir modelos de mundo, os robôs baseados em comportamento simplesmente reagem ao seu ambiente e aos problemas dentro desse ambiente. Eles se valem do conhecimento interno aprendido com suas experiências anteriores combinadas com seus comportamentos básicos para resolver problemas.
História
A escola de robôs baseados em comportamento deve muito ao trabalho realizado na década de 1980 no Instituto de Tecnologia de Massachusetts por Rodney Brooks , que com alunos e colegas construiu uma série de robôs com rodas e pernas utilizando a arquitetura de subsunção . Os artigos de Brooks, muitas vezes escritos com títulos alegres como "O planejamento é apenas uma maneira de evitar descobrir o que fazer a seguir ", as qualidades antropomórficas de seus robôs e o custo relativamente baixo de desenvolver tais robôs, popularizaram a abordagem baseada em comportamento .
O trabalho de Brooks se baseia - seja por acidente ou não - em dois marcos anteriores da abordagem baseada no comportamento. Na década de 1950, W. Gray Walter , um cientista inglês com formação em pesquisa neurológica , construiu um par de robôs baseados em tubo de vácuo que foram exibidos no Festival of Britain de 1951 , e que têm sistemas de controle baseados em comportamento simples, mas eficazes.
O segundo marco é o livro de Valentino Braitenberg de 1984, " Vehicles - Experiments in Synthetic Psychology " (MIT Press). Ele descreve uma série de experimentos mentais que demonstram como conexões simples de sensor / motor podem resultar em alguns comportamentos de aparência complexa, como medo e amor.
O trabalho posterior na BBR é da comunidade de robótica BEAM , que se baseou no trabalho de Mark Tilden . Tilden foi inspirado pela redução do poder computacional necessário para os mecanismos de caminhada dos experimentos de Brooks (que usava um microcontrolador para cada perna) e reduziu ainda mais os requisitos computacionais aos de chips lógicos , eletrônicos baseados em transistores e design de circuitos analógicos .
Uma direção diferente de desenvolvimento inclui extensões de robótica baseada em comportamento para equipes de multi-robôs. O foco neste trabalho é o desenvolvimento de mecanismos genéricos simples que resultam em comportamento de grupo coordenado, implícita ou explicitamente.
Veja também
- Robô autônomo
- Robótica bioinspirada
- Ciência cognitiva incorporada
- Sistema de controle hierárquico
- Luc Steels
Referências
Leitura adicional
- Jones, Joseph L. (2004). Programação de Robôs: Um guia prático para Robótica Baseada em Comportamento . ISBN 978-0-07-142778-4.
- Arkin, Ronald C. (1998). Robótica Baseada em Comportamento . ISBN 9780262011655.