Robótica Baseada no Comportamento

A robótica baseada no comportamento (BBR) ou a robótica comportamental é uma abordagem na robótica que se concentra em robôs capazes de exibir comportamentos de aparência complexa apesar do pequeno estado de variável interna modelar seu ambiente imediato, corrigindo gradualmente suas ações por meio de links sensoriais.

Os Robôs Baseados no Comportamento (RBCs) freqüentemente mostram mais funções biológicas do que suas contrapartes intensamente computadorizadas, que são muito deliberadas em suas funções. Um RBC freqüentemente comete erros, repete ações e fica confuso, mas também tem o caráter antropomórfico de tenacidade. Comparações entre hemácias e insetos são frequentes por causa de suas ações. RBC são exemplos de Inteligência Artificial fraca.

O lugar que mais estudou RBCs na década de 1980 foi o Instituto de Tecnologia de Massachusetts com o professor Rodney Brooks, que com a ajuda de seus alunos e colegas construíram uma série de robôs com rodas ou pernas usando a arquitetura de subsunção. As publicações de Brooks, geralmente escritas com títulos como “O plano é apenas uma maneira de evitar ter que descobrir o que fazer a seguir”, as qualidades antropomórficas de seus robôs e o custo relativamente baixo de seus desenvolvimentos popularizaram a abordagem baseada em comportamento.

O trabalho de Brooks contribuiu – por acidente ou não – para as duas maiores marcas na abordagem comportamental. Na década de 1950, William Gray Walter, um cientista inglês com experiência em pesquisa neurológica, construiu um par de robôs controlados por válvulas termiônicas em 1950, que foram exibidos no Festival da Grã-Bretanha em 1951 e tinham uma abordagem baseada em comportamento efetivo.

A segunda grande marca foi o livro de 1984 de Valentino Braitenberg, “Veículos – Experimentos em Psicologia Sintética” (MIT Press). Onde ele descreve uma série de experimentos demonstrando que conexões simples entre sensores / motores podem resultar em comportamentos complexos como medo e amor.

Alguns dos trabalhos mais recentes sobre RBC vêm da comunidade da BEAM Robotics, que foi iniciada por Mark Tilden. O Tilden foi inspirado pela redução da capacidade de computação necessária para os mecanismos de caminhada dos experimentos de Brooks (que usaram um microcontrolador para cada perna) e reduziu ainda mais os requisitos computacionais necessários para circuitos lógicos simples, uma eletrônica baseada em transistores eo projeto de circuitos analógicos.

Princípios
A robótica baseada no comportamento se diferencia da inteligência artificial tradicional usando sistemas biológicos como modelo. A inteligência artificial clássica geralmente usa um conjunto de etapas para resolver problemas, 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 na pesquisa e na coleta de dados.

A maioria dos sistemas baseados em comportamento também é reativa, o que significa que eles não precisam de programação de representações internas do aspecto de uma cadeira ou do tipo de superfície em que o robô está se movendo. Em vez disso, todas as informações são coletadas a partir da entrada dos sensores do robô. O robô usa essa informação para gradualmente corrigir suas ações de acordo com as mudanças no ambiente imediato.

Robôs baseados no comportamento (BBR) geralmente mostram mais ações de aparência biológica do que suas contrapartes de computação intensiva, que são muito deliberadas em suas ações. Uma BBR freqüentemente comete erros, repete ações e parece confusa, mas também pode mostrar a qualidade antropomórfica da tenacidade. Comparações entre BBRs e insetos são freqüentes por causa dessas ações. Os BBRs são às vezes considerados exemplos de inteligência artificial fraca, embora alguns tenham alegado que são modelos de toda a inteligência.

Características
A maioria dos robôs baseados em comportamento é programada com um conjunto básico de recursos para iniciá-los. Eles recebem um repertório comportamental para ditar quais comportamentos usar e quando, a evasão de obstáculos e o carregamento da bateria podem fornecer uma base para ajudar os robôs a aprender e ter sucesso. Em vez de construir modelos mundiais, os robôs baseados em comportamento simplesmente reagem ao ambiente e aos problemas desse ambiente. Eles se baseiam no conhecimento interno aprendido de suas experiências passadas 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 de rodas e pernas utilizando a arquitetura de subsunção. Os jornais 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 é construído – por acidente ou não – em dois marcos anteriores na abordagem baseada em comportamento. Na década de 1950, W. Gray Walter, um cientista inglês com experiência em pesquisa neurológica, construiu um par de robôs baseados em válvulas que foram exibidos no Festival de 1951 da Grã-Bretanha e que possuem sistemas de controle baseados em comportamento simples, mas eficazes.

O segundo marco é o livro de 1984 de Valentino Braitenberg, “Veículos – Experimentos em Psicologia Sintética” (MIT Press). Ele descreve uma série de experimentos de pensamento demonstrando como conexões sensor / motor simplesmente conectadas podem resultar em alguns comportamentos de aparência complexa, como medo e amor.

O trabalho posterior no BBR é da comunidade de robótica BEAM, que se baseou no trabalho de Mark Tilden. O Tilden foi inspirado pela redução na potência computacional necessária para os mecanismos de caminhada dos experimentos de Brooks (que usaram um microcontrolador para cada perna) e reduziu ainda mais os requisitos computacionais para os 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 deste trabalho está no desenvolvimento de mecanismos genéricos simples que resultam em um comportamento de grupo coordenado, implícita ou explicitamente.

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