行動ベースのロボット

行動ベースロボット(BBR)または行動ロボットは、内部環境をモデル化するために内部変数がほとんどなくても複雑な外観の挙動を示すことができ、感覚・運動リンクを介してその動作をほとんど徐々に修正するロボットに焦点を当てたアプローチです。

行動ベースロボット(RBC)は、それらの機能において非常に熟考されている集中的にコンピュータ化された対応物よりも多くの生物学的機能を示すことが多い。RBCは、しばしば間違いを犯し、行動を繰り返し、混乱させますが、忍耐力の擬人性も持っています。RBCと昆虫の比較は、その行動のために頻繁に行われます。RBCは弱い人工知能の例です。

1980年代に最も多くRBCを研究した場所は、マサチューセッツ工科大学のRodney Brooks教授であり、学生や同僚の助けを借りて、包摂構造を使って車輪や脚を備えた一連のロボットを建設しました。Brooksの出版物は、通常、「計画は単に次に何をすべきかを把握することを避けるための方法です」というロボットの擬人化された性質と、その開発のコストが比較的低いことで、行動ベースのアプローチが一般化しました。

Brooksの仕事は、行動のアプローチで2つの最大のブランドに – 偶然でもなくても – 貢献しました。1950年代、神経学の経験を持つ英国の科学者であるウィリアム・グレイ・ウォルターは1950年にイギリスのフェスティバルで展示された熱電バルブ制御ロボットのペアを製作し、システム制御を効果的なものにしました。

第2の主要なブランドはValentino Braitenbergの1984年の「Vehicles – Experiments in Synthetic Psychology」(MIT Press)であった。彼は、センサー/モーター間の単純な接続が恐怖や愛情のような複雑な動作を引き起こす可能性があることを実証する一連の実験について述べています。

RBCに関する最新の作業の一部は、Mark Tildenによって開始されたBEAM Roboticsコミュニティに由来しています。TildenはBrooks実験(各脚にマイクロコントローラを使用)の歩行メカニズムに必要な計算能力の低下に触発され、さらに単純なロジック回路、トランジスタベースのエレクトロニクス、およびアナログ回路。

原則
行動ベースのロボットは、生物学的システムをモデルとして使用することによって、従来の人工知能とは別物となっています。古典的な人工知能は、通常、一連のステップを使用して問題を解決しますが、行動ベースのアプローチと比較して、イベントの内部表現に基づくパスに従います。状況に取り組むためにあらかじめ計算された計算を使用するのではなく、行動ベースのロボットは適応性に依存しています。この進歩により、行動ベースのロボットは研究やデータ収集において一般的になりました。

ほとんどの行動ベースのシステムも反応的です。つまり、椅子がどのように見えるか、またはロボットがどのような表面を動かしているかを内部表現する必要はありません。代わりに、すべての情報がロボットのセンサーの入力から収集されます。ロボットは、その情報を使用して、環境の変化に応じて徐々に行動を修正します。

行動ベースのロボット(BBR)は、通常、行動に非常に熟考されているコンピューティング集約的な対応よりも生物学的に出現する行動が多い。BBRは間違いを犯し、行動を繰り返し、混乱しているように見えるが、擬人化された頑強さの質を示すこともできる。BBRと昆虫との比較は、これらの作用のために頻繁に行われる。BBRは時には弱い人工知能の例と考えられますが、一部の人はすべての知性のモデルであると主張しています。

特徴
ほとんどの行動ベースのロボットは、それらを始動させるための基本的な機能を備えています。彼らは、どのような行動をとるべきか、障害物の回避とバッテリーの充電は、ロボットの学習と成功を支援する基盤を提供することができます指示と動作する行動レパートリーを与えられています。ビヘイビアベースのロボットは、世界のモデルを構築するのではなく、その環境とその環境内の問題に簡単に反応します。彼らは、問題を解決するための基本的な行動と組み合わせた過去の経験から学んだ内部知識を引き出します。

歴史
行動ベースのロボットの学校は、1980年代にマサチューセッツ工科大学のRodney Brooksが行った作業に多くの負担をかける。学生と同僚は、包摂アーキテクチャを利用した一連の車輪付き脚ロボットを建設した。「計画はちょうど次に何をすべきかを見極める方法である」といった軽快なタイトルで書かれたBrooksの論文、彼のロボットの擬人化された性質、そしてそのようなロボットを開発するための比較的低いコストは、行動ベースのアプローチを一般化した。

Brooksの仕事は、行動ベースのアプローチの2つのマイルストーンに基づいています。1950年代には、神経学研究の背景を持つ英国の科学者W.グレイ・ウォルターが、1951年のフェスティバル・オブ・ブリテンで展示され、シンプルで効果的な行動ベースの制御システムを備えた真空管ベースのロボットを製作しました。

第2のマイルストーンは、Valentino Braitenbergの1984年の「Vehicles – Experiments in Synthetic Psychology」(MIT Press)である。彼は、センサー/モーター接続がどれほど単純に配線されて恐怖や愛などの複雑な挙動を引き起こすかを実証する一連の思考実験について述べています。

BBRの後の作業は、Mark Tildenの作業を基にしたBEAMロボット工学コミュニティからのものです。TildenはBrooksの実験(各脚に1つのマイクロコントローラを使用)からの歩行メカニズムに必要な計算能力の低下に触発され、さらに計算上の要求をロジックチップ、トランジスタベースのエレクトロニクス、アナログ回路設計にまで削減しました。

開発の方向性の違いは、マルチロボットのチームへの行動ベースのロボットの拡張です。この作業の焦点は、暗黙的にまたは明示的にグループの動作を調整する単純な汎用メカニズムを開発することにあります。