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非常に限られた感覚機能 (ジャイロスコープ/超音波/タッチを備えた NXT) を備えたロボットで実行される小さなアプリケーションを構築しようとしています。実際の AI 実装は、階層的知覚制御理論に基づいています。理論から実装への移行に関して混乱しているため、実装に関するガイダンスを探しています。

シナリオ

私の候補シナリオには 2 つの動作があります。1 つは障害物を回避すること、2 つ目は特定の直径に基づいて円を描くように運転することです。

問題

私はいくつかの論文を読みましたが、仮想マシンをどのように分類すべきか (動作のレイヤー?)、下位レベルと通信し、内部競合を解決する方法を判断できませんでした。

これらは、私が答えを見つけるために調べた論文のリストですが、残念ながら見つけることができませんでした

パーセントブック

hpct を使用した多脚ロボットに関する論文

代替パースペクティブの割合

次のアイデアは、私のブレインストーミングの結果です。

  • 回避レイヤーは私の「感覚レイヤーの一部になります。これは、超音波センサー固有の範囲の値など、近くのオブジェクトなどの特定の値のみを識別するためです。他の 2 番目のレイヤーは、ロボットが直線、ランダム、円、またはまったく動いていないパターンを検出しようとするため、構成レイヤーの一部になります。これは、ジャイロスコープとモーターの読み取り値を使用しています。 . 強度レイヤーはすべてのセンサー値を表すため、設計の一部として考慮する必要はありません。

  • 2番目のアイデアは、両方のレイヤーを「構成」として持つことです。これは、 「強度レイヤーからの直接センサー値に応答し、各レイヤーが参照値を下位レイヤーに送信できるメッシュのようなデザインで表されるためです。アクチュエータとのインターフェース。

ここでの私の問題は、競合する動作がどのように処理されるかです (オブジェクトの周りを操作し、輪になって走り続ける)? 特定のレイヤーが抑制/抑制され、ある種の優先度システムを持つ Subsumption に似ている必要がありますか? これを長い質問にしたくなかったので、私の短い説明を許してください。

/Y

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HPCT を実装し、プロジェクトに関連するいくつかの問題に対処するロボットの例を次に示します ( http://www.youtube.com/watch?v=xtYu53dKz2Q ) 。

これら 2 つのパラダイムの比較を見るのは興味深いことです。どちらも、単純な動作を示す具現化されたエージェントと同様のレベルで AI の分野にアプローチしているためです。ただし、この 2 つには基本的な違いがいくつかあります。これは、選択した基準に応じて、比較がいずれか一方に偏ることを意味します。

主な違いは、生物学的妥当性です。包摂アーキテクチャは、生物学的システムのいくつかの側面に触発されていますが、そのようなシステムを理論的に表現することを意図したものではありません。一方、PCT はまさにそれです。生命システムがどのように機能するかの理論。

PCT に関する限り、最も重要な基準はパラダイムが生物学的にもっともらしいかどうかであり、正確さや複雑さなどの基準は関係ありません。

他の主な違いは、PCT が知覚の制御 (アウトプットの制御と入力の制御) に関係しているのに対し、サブサンプションはアクションの選択に関係しているため、他の基準での比較が問題になることです。

説明が必要な点やタイプミスの可能性がある点について、あなたの論文についていくつかの具体的なコメントがありました。

  • 「生き物は、行動を変えることで究極の目標を達成しようとします」 - 変更するという意味ですか?

  • 「各仮想マシンの出力またはエラー信号は、その下のマシンの基準信号です」 - 基準信号は、上位システムからの 1 つまたは複数の出力信号の関数である可能性があるため、より厳密には、「各仮想マシンの出力またはエラー信号は、より低いレベルでマシンの基準信号に寄与します。」

  • 「ここでの主な違いは、包摂には「競合」の考え方が組み込まれていないことです」-まあ、さまざまなレイヤーとサブシステムに優先順位を付ける目的は、競合を回避することです。競合を処理するための専用システムがないため、競合は暗黙的です。

  • 「他の層の目標を考慮する必要がある『再編成』。」これでは再編成の意味がよくわかりません。再編成は、知覚制御システムに長期にわたるエラーがある場合に発生し、システムの構造が変化するプロセスです。したがって、システム間の接続を変更するだけでなく、システムのゲインも変更されます。

  • 「設計の複雑さ: これは両方の理論にとって不可欠な特性です。」必須のプロパティではなく、必要とされるという意味で、それは特性ですが、理論の実装または有用性に関して考慮すべき重要なプロパティです。ただし、複雑さは理論の有効性には関係ありません。伝達関数の定義には複雑さが伴いますが、PCT は非常に単純な理論であると言えますが、これは生物系のあらゆる理論に当てはまります。

  • 「次のステップは、回避行動を作成するために使用されました:」 速度の異なる複数のノードを持つことは、不必要に複雑に思えます。PCT では、そのようなノードを 1 つ持つだけでよく、速度を変化させることで距離を制御します (負の可能性があります)。

  • セクション 4.2.1「たとえば、回避 VM は、特定のエラー値で特定の強度値に直接応答しようとします。」これはPCTのようには聞こえません。PCT では、システムは特定のエラー (または出力) 値で応答することはありませんが、出力を変更して強度 (この場合) 入力を基準と一致させます。

  • 「したがって、その相反する動作を処理するために再編成が必要です。I」. 現在のシステムがその競合を解決できない場合、競合が発生した場合、再編成が必要になることがあります。ただし、再編成の結果、競合を解決できる一連のシステムになる場合があります。したがって、競合を解決するが再編成を必要としないシステムを設計することは可能です。これは通常、上位レベルの制御システムまたは一連のシステムで行われます。この場合、可能なはずです。

  • このセクションでは、重要な制御変数が何であるかについての説明はありません。各システムの目標 (変数) を明確にすることをお勧めします。

  • 「したがって、設計された動作は制御基準値に基づいています。」変更されるのが参照値のみである場合、これを「再編成」と表現するのは正確ではないと思います。このようなノードは、より高いレベルの制御システムである「競合解決」ノードとして説明する方が適切です。

  • 図 4.1。「エラー信号」として注釈が付けられたリンクは、実際には出力信号です。エラー信号は、コンパレータと出力の間のリンクです。

  • 「ロボットは、参照値を前後に再編成しようとする状態から回復することができませんでした。」これを解決する方法は、競合するシステムより上のレベルにシステムを配置し、それらの一方または両方から入力を取得することをお勧めします。それが制御する変数は、単に「オープンスペースでの円運動」のようなものであり、入力は回避システムの知覚の関数であり、円運動の基準として使用される出力の関数です。これにより、低い基準値またはゼロの基準値が得られ、本質的にシステムのスイッチがオフになり、競合または干渉が回避されます。参照信号は、多数の出力信号の重み付けされた関数である可能性があることに注意してください。それらの重み、または信号、

  • 「実際には、再編の概念なしに HPCT を実装することはできません。どうせ競合が発生するからです」. 前述のように、HPCT は再編成なしで実装できます。

  • 「この設計の精度を振り返ってみると、適応できるとは言い難い」PCT システムが明確な制御変数を念頭に置いて設計されている場合、PCT は非常に適応性が高く、妨害の影響に対して抵抗力があり、これは現在のコンテキストでの適応を説明する PCT の方法です。

一般に、テキストで明確化する必要があるだけかもしれませんが、PCT 実装のモデルには制御変数の説明が不足しており、使用されているいくつかの「動作」モジュールが両方の実装に共通しているように思われるため、 PCTフィードバックシステムが実際に使用されたのか、それともSubsumptionパラダイムの概念と対比されていたのは階層構造の概念だけだったのか疑問に思っています.

HPCT 実装の詳細を提供できることをうれしく思いますが、この回答はやや遅れており、あなたはその段階を超えているようです.

于 2014-01-16T11:47:12.757 に答える