–оботы обучаютс€ эволюции

05.02.2009, 10:00
јвтор: јлександр Ѕакаткин (news@3dnews.ru)



∆ивые организмы эволюционировали в течение сотен миллионов лет, чтобы пройти путь от первых амфибий к млекопитающим с большим и сложным мозгом. Ётот путь, только в гораздо более короткие сроки, повтор€ют и роботы. ќднако у современного сценари€ развити€ роботов есть существенный недостаток Ц неспособность реагировать на изменение в своей конструкции, ведь добавление какого-либо элемента или датчика делает необходимым внесение существенных изменений в управл€ющее аппаратом программное обеспечение. “ака€ особенность приводит к удорожанию и увеличению времени разработки автономных систем, когда дл€ каждой из модификаций программистами разрабатываетс€ и нова€ верси€ ѕќ.

¬прочем, исследователи из ”ниверситета –оберта √ордона, јбердин, ¬еликобритани€, создали робота, способного реагировать на изменение собственной конструкции. ¬ данном случае главной проблемой, сто€вшей перед инженерами, €вл€лась необходимость в разработке достаточно гибкого программного обеспечени€, способного с течение времени Ђобучатьс€ї, но самое главное Ђпереучиватьс€ї в случае необходимости. «а основу исследователи вз€ли уже хорошо известные широкой публике нейронные сети, которые работают по схожему алгоритму с клетками головного мозга человека Ц в зависимости от успешного или неуспешного результата определенных действий устанавливаютс€, или наоборот, рвутс€ св€зи между определенными узлами.

–обот, управл€емый IEA

—конструированный сотрудниками ”ниверситета –оберта √ордона робот представл€ет собой весьма просто механизм, оснащенный дл€ начала лишь двум€ передними конечност€ми и набором датчиков, работой которых управл€ет нейронна€ сеть. ѕеред аппаратом ставитс€ вполне определенна€ основна€ задача Ц пройти как можно большее рассто€ние за 1000 секунд. ѕосле многочисленных проб и ошибок робот обучаетс€ движению, и за указанное врем€ стабильно проходит определенное рассто€ние Ц по всей видимости развивать большую скорость уже не позвол€ет сама конструкци€ устройства. Ќа этом этапе процедура обучени€ робота не отличаетс€ от стандартной модели работы нейронных сетей Ц программное обеспечение находит оптимальный вариант передвижени€ и использует его в дальнейшем.

Evolving_robot_sm.jpg

ќднако самое интересное еще только впереди Ц при изменении конструкции двух передних конечностей уже найденный механизм передвижени€ оказываетс€ неприменимым в конкретных услови€х. ¬ этом случае традиционное программное обеспечение оказываетс€ бессильным перед новой проблемой, а вот разработанный инженерами инкрементальный алгоритм эволюции (incremental evolutionary algorithm - IEA) распознает, что конструкци€ аппарата изменилась и требуетс€ провести процесс переобучени€. Ќо не менее интересно, что IEA способен не только реагировать на изменение какого-то одного элемента, а может и распознавать по€вление дополнительных Ђоргановї, в том числе и дополнительных сенсоров. ¬ этом случае также проводитс€ этап Ђпереобучени€ї нейронной сети Ц добавление двух дополнительных задних конечностей разработанному сотрудниками ”ниверситета –оберта √ордона робота кардинально измен€ет его механизм передвижени€, подстраива€сь под новые услови€.

“аким образом, исследовател€м удалось разработать простейший алгоритм, способный реагировать на изменени€ конструкции аппарата и выстраивать новую модель поведени€. ѕодобным образом осуществл€етс€ и эволюци€ живых организмов, но что самое главное, разработка должна лечь в основу программного обеспечени€ дл€ управлени€ гораздо более сложными системами. »менно IEA поможет роботам нового поколени€ гибко реагировать не только на внешние раздражители, но и распознавать изменени€, как конструктивные, так и деструктивные, собственной конструкции.


 лючевые слова:
конструкции
аппарат
элемент
механизм
”ниверситет
обеспечение
конструкци€
аппарат
распознавать
исследователи
конечности
–оботы обучаютс€ эволюции
»скусственный интеллект
робот
робототехника


¬ернутьс€ в рубрику:

»скусственный интеллект


≈сли вы хотите видеть на нашем сайте больше статей то кликните ѕоделитьс€ в социальных сет€х! —пасибо!
—мотрите также:

ќбратите внимание полезна€ информаци€.