Morfogenetická robotika - Morphogenetic robotics

Morfogenetická robotika [1] obecně odkazuje na metodiky, které se zabývají výzvami v robotice inspirovanými biologickými morfogeneze.[2][3]

Pozadí

Rozdíly od epigenetické

Morfogenetická robotika souvisí, ale liší se od, epigenetická robotika. Hlavní rozdíl mezi morfogenetickou robotikou a epigenetickou robotikou je ten, na který se zaměřuje sebeorganizace, samočinná rekonfigurace, samosestavování a samočinné přizpůsobování robotů pomocí genetických a buněčných mechanismů inspirovaných biologickou ranou morfogenezí (rozvoj nezávislý na činnosti), během nichž se současně vyvíjí tělo a kontrolor organismů, zatímco druhý zdůrazňuje rozvoj kognitivních schopností robotů, jako jsou jazyk, emoce a sociální dovednosti, prostřednictvím zkušeností během celého života (rozvoj závislý na činnosti). S morfogenetickou robotikou úzce souvisí vývojová biologie a biologie systémů, zatímco epigenetická robotika souvisí vývojová kognitivní neurověda vynořil se z kognitivní věda, vývojová psychologie a neurovědy.

Témata

Morfogenetická robotika zahrnuje mimo jiné následující hlavní témata:

  • „Morfogenetická rojová robotika“ pojednává o samoorganizaci multi-robotů využívajících genetické a buněčné mechanismy řídící biologickou časnou morfogenezi;[4][5][6][7][8][9]
  • „Morfogenetický modulární roboti „jsou, když modulární roboti přizpůsobují svou konfiguraci autonomně pomocí morfogenetických principů;[10][11]
  • „Vývojové přístupy“ se zabývají návrhem tělesného plánu robotů, jako jsou senzory a akční členy, a také návrhem řídicí jednotky, například neurální řídicí jednotky využívající generativní kódování [12] genový regulační síťový model.[13][14][15][16][17]

Viz také

Reference

  1. ^ Y. Jin a Y. Meng. Morfogenetická robotika: vznikající nové pole ve vývojové robotice. Transakce IEEE na systémech, člověku a kybernetice, část C: Aplikace a recenze, 41(2):145-160, 2011
  2. ^ Salazar-Ciudad, H. García-Fernandez a R. V. Sole. Genové sítě schopné tvorby obrazců: od indukce po reakci-difúzi. Journal of Theoretical Biology, 205: 587-603, 2000
  3. ^ L. Wolpert. Zásady rozvoje. Oxford University Press, 2002
  4. ^ H. Guo, Y. Meng a Y. Jin. Buněčný mechanismus pro konstrukci více robotů prostřednictvím evoluční vícecílové optimalizace genové regulační sítě. BioSystems, 98(3):193-203, 2009
  5. ^ M. Mamei, M. Vasirani, F. Zambonelli, Experimenty v morfogenezi v rojích jednoduchých mobilních robotů. Aplikovaná umělá inteligence, 18, 9-10: 903-919, 2004
  6. ^ W. Shen, P. Will a A. Galstyan. Hormonem inspirovaná samoorganizace a distribuovaná kontrola robotických rojů. Autonomní roboti, 17, str. 93-105, 2004
  7. ^ H. Hamann, H. Wörn, K. Crailsheim, T. Schmickl: Prostorové makroskopické modely biologicky inspirovaného robotického rojového algoritmu. IROS 2008: 1415-1420
  8. ^ Y. Jin, H. Guo a Y. Meng. Hierarchická regulační síť genů pro adaptivní formování více robotů. Transakce IEEE na systémech, člověku a kybernetice, část B: Kybernetika, 42(3):805-816, 2012
  9. ^ H. Guo, Y. Jin a Y. Meng. Morfogenetický rámec pro samoorganizované vytváření multi-robotických vzorů a pokrytí hranic. Transakce ACM na autonomních a adaptivních systémech, 7 (1), článek č. 15, duben 2012. doi: 10.1145 / 2168260.2168275
  10. ^ T. Schmickl, J. Stradner, H. Hamann a K. Crailsheim. Hlavní zpětné vazby, které podporují umělou evoluci v multimodulární robotice. Proc. IEEE / RSJ Int. Konf. Inteligentní roboti a systémy (IROS)„Exploring New Horizons in Evolutionary Design of Robots Workshop, 11. – 15. Října 2009, St. Louis, MO, USA, str. 65–72
  11. ^ Y. Meng, Y. Zheng a Y. Jin. Autonomní autokonfigurace modulárních robotů vývojem hierarchického mechnochemického modelu. IEEE Computational Intelligence Magazine, 6(1):43-54, 2011
  12. ^ GS Hornby a J.B.Pollack. Společná evoluce těla a mozku využívající L-systémy jako generativní kódování.Umělý život, 8:3, 2002
  13. ^ J.A. Lee a J. Sitte. Morfogenetické vývojové hardwarové ovladače pro chůzi robotů. V: 2. mezinárodní sympozium o autonomních minirobotech pro výzkum a zábavní průmysl (AMiRE 2003), 18. - 20. února 2003, Brisbane, Austrálie
  14. ^ G. Gomez a P. Eggenberger. Evoluční syntéza uchopení pomocí sebepoznávacích pohybů robotické ruky. Kongres o evolučních výpočtech, 2007
  15. ^ L. Schramm, Y. Jin, B. Sendhoff. Nové propojení řízení motoru a morfologického vývoje ve vývoji vícebuněčných animátů. 10. evropská konference o umělém životě, Budapešť, září 2009
  16. ^ Y. Meng, Y. Jin a J. Yin. Modelování plasticity závislé na aktivitě v BCM stimulujících neuronových sítích s aplikací na rozpoznávání lidského chování. Transakce IEEE na neuronových sítích, 22(12):1952-1966, 2011
  17. ^ J. Yin, Y. Meng a Y. Jin. Vývojový přístup ke strukturální samoorganizaci v rezervoárové práci. Transakce IEEE na autonomním duševním rozvoji, 2012

externí odkazy