Robótica basada en el comportamiento - Behavior-based robotics
La robótica basada en el comportamiento ( BBR ) o robótica del comportamiento es un enfoque en robótica que se enfoca en robots que pueden exhibir comportamientos de apariencia compleja a pesar de un pequeño estado variable interno para modelar su entorno inmediato, en su mayoría corrigiendo gradualmente sus acciones a través de vínculos sensoriales-motores.
Principios
La robótica basada en el comportamiento se distingue de la inteligencia artificial tradicional al utilizar sistemas biológicos como modelo. La inteligencia artificial clásica generalmente usa un conjunto de pasos para resolver problemas, sigue un camino basado en representaciones internas de eventos en comparación con el enfoque basado en el comportamiento. En lugar de utilizar cálculos preestablecidos para abordar una situación, la robótica basada en el comportamiento se basa en la adaptabilidad. Este avance ha permitido que la robótica basada en el comportamiento se convierta en un lugar común en la investigación y la recopilación de datos.
La mayoría de los sistemas basados en el comportamiento también son reactivos , lo que significa que no necesitan programación de representaciones internas de cómo se ve una silla o qué tipo de superficie se está moviendo el robot. En cambio, toda la información se obtiene de la entrada de los sensores del robot. El robot usa esa información para corregir gradualmente sus acciones de acuerdo con los cambios en el entorno inmediato.
Los robots basados en el comportamiento (BBR) generalmente muestran más acciones de apariencia biológica que sus contrapartes intensivas en computación , que son muy deliberadas en sus acciones. Un BBR a menudo comete errores, repite acciones y parece confundido, pero también puede mostrar la calidad antropomórfica de la tenacidad. Las comparaciones entre BBR e insectos son frecuentes debido a estas acciones. Las BBR a veces se consideran ejemplos de inteligencia artificial débil , aunque algunos han afirmado que son modelos de toda la inteligencia.
Características
La mayoría de los robots basados en el comportamiento están programados con un conjunto básico de funciones para iniciarlos. Se les da un repertorio de comportamiento para trabajar dictando qué comportamientos usar y cuándo, la evitación de obstáculos y la carga de la batería pueden proporcionar una base para ayudar a los robots a aprender y tener éxito. En lugar de construir modelos mundiales, los robots basados en el comportamiento simplemente reaccionan a su entorno y a los problemas dentro de ese entorno. Se basan en el conocimiento interno aprendido de sus experiencias pasadas combinado con sus comportamientos básicos para resolver problemas.
Historia
La escuela de robots basados en el comportamiento debe mucho al trabajo realizado en la década de 1980 en el Instituto de Tecnología de Massachusetts por Rodney Brooks , quien con estudiantes y colegas construyó una serie de robots con ruedas y patas utilizando la arquitectura de subsunción . Los artículos de Brooks, a menudo escritos con títulos alegres como "La planificación es solo una forma de evitar averiguar qué hacer a continuación ", las cualidades antropomórficas de sus robots y el costo relativamente bajo de desarrollar tales robots, popularizaron el enfoque basado en el comportamiento. .
El trabajo de Brooks se basa, ya sea por accidente o no, en dos hitos anteriores en el enfoque basado en el comportamiento. En la década de 1950, W. Gray Walter , un científico inglés con experiencia en investigación neurológica , construyó un par de robots basados en tubos de vacío que se exhibieron en el Festival de Gran Bretaña de 1951 y que tienen sistemas de control basados en el comportamiento simples pero efectivos.
El segundo hito es el libro de 1984 de Valentino Braitenberg , " Vehículos: experimentos en psicología sintética " (MIT Press). Describe una serie de experimentos mentales que demuestran cómo las conexiones simples de sensor / motor pueden resultar en algunos comportamientos de apariencia compleja, como el miedo y el amor.
El trabajo posterior en BBR es de la comunidad de robótica BEAM , que se ha basado en el trabajo de Mark Tilden . Tilden se inspiró en la reducción de la potencia computacional necesaria para los mecanismos de marcha de los experimentos de Brooks (que usaban un microcontrolador para cada pierna) y redujo aún más los requisitos computacionales a los de chips lógicos , electrónica basada en transistores y diseño de circuitos analógicos .
Una dirección diferente de desarrollo incluye extensiones de la robótica basada en el comportamiento a equipos de múltiples robots. El enfoque de este trabajo está en el desarrollo de mecanismos genéricos simples que dan como resultado un comportamiento grupal coordinado, ya sea implícita o explícitamente.
Ver también
- Robot autónomo
- Robótica bioinspirada
- Ciencia cognitiva incorporada
- Sistema de control jerárquico
- Aceros Luc
Referencias
Otras lecturas
- Jones, Joseph L. (2004). Programación de robots: una guía práctica para la robótica basada en el comportamiento . ISBN 978-0-07-142778-4.
- Arkin, Ronald C. (1998). Robótica basada en el comportamiento . ISBN 9780262011655.