Robòtica cognitiva

La robòtica cognitiva és la branca de la robòtica que s'ocupa de proporcionar al robot d'un comportament inteligent dotant-li d'una arquitectura de processament que li permet deprendre i raonar sobre cóm comportar-se front a complexos objectius en entorns ardus . Dita arquitectura de processament, en combinació en els objectius i l'entorn del robot, determina completa i mecánicamente la forma en que el robot es mou i es comporta. L'usuari pot especificar els objectius (ya siga directa o indirectament), o be pot ser que el mateix robot els determine. En este cas, es diu que és autònom. Un robot és un dispositiu d'entrada i eixida de senyes, construït en matèria inanimada i el comportament de la qual, en resposta a l'entorn, està determinat pel seu disseny. Segons esta definició, un ascensor és un robot. La cognició és l'acció o procés d'adquisició de coneiximents i comprensió a través del pensament, l'experiència i els sentits.

La robòtica cognitiva veu en la cognició animal el punt de partida per al desenroll dels algoritmes computacionals de la robòtica a diferència de les tradicionals tècniques d'inteligència artificial, que poden o no recórrer als mamífers i a la cognició humana com a inspiració per al desenroll d'algoritmes. Les capacitats cognitives de la robòtica inclouen el procés de la percepció, l'assignació de l'atenció, l'anticipació, la planificació, el raonament sobre atres agents, i potser el raonament sobre els seus propis estats mentals. La robòtica cognitiva encarna el comportament dels agents inteligents en el món físic (o en un món virtual, en el cas de la robòtica cognitiva simulada). En la versió més ambiciosa, això implica que el robot també deu ser capaç d'actuar en el món real.

Per lo tant, un robot cognitiu deu presentar les següents característiques:

• Coneiximent.
• Creències.
• Preferències.
• Objectius.
• Actituts informatives.
• Actituts motivacionals (observació, comunicació, revisió de creències, planificació).
• Capacitat per a moure's en el món físic, i per a interactuar de forma segura en els seus objectes, incloent la manipulació d'estos.

La robòtica cognitiva engloba l'aplicació i integració de diverses disciplines, pero s'inspira fonamentalment en la psicologia i l'investigació de la neurociencia. Els temes principals inclouen la representació del coneiximent, la motivació, el raonament automàtic, la planificació i l'aprenentage. Dins de la robòtica cognitiva, pot adoptar-se una série de diferents metodologia que inclouen no només l'enfocament de la IA simbòlica clàssica fent recalcament en el raonament i la representació simbòlics, sino també els enfocaments inspirats més biològicament que usen representacions sorolloses i distribuïdes. Un enfocament que intenta combinar un de simbòlic en un conexionista és el SS-RICS. Els enfocaments de sistemes dinàmics i conexionistas més purs inclouen, per eixemple, rets de neurones recurrents de temps continu (CTRNNs), segons els estudis de Randall Beer i els seus colaboradors i la teoria de la resonància adaptiva (ART), desenrollada per Stephen Grossberg i els seus companyers.

Una de les tècniques d'aprenentage que s'utilisen en els robots és l'aprenentage per imitació . En atres paraules, el robot, proveït de tots els sensors i hardwares físics necessaris per a realisar una tasca humana, observa la realisació d'una tasca humana, i llavors tracta d'imitar-la en els mateixos moviments que el ser humà en la finalitat de realisar la tasca. Usant els seus sensors, el robot deu ser capaç de crear una image tridimensional de l'entorn i de reconéixer els objectes que apareixen en ella. Per lo tant, el repte fonamental és interpretar l'escena i entendre qué objectes són els necessaris per a realisar la tasca i quins no.

Un enfocament d'aprenentage més complex és l'adquisició de coneiximents autònoms: el robot utilisa ara els seus sensors i els seus coneiximents sobre les propietats físiques del món, i després se li deixa per a que explore l'ambient per sí mateixa. Un dels térmens amprats per a designar este comportament és el de balbuceo de motor. Bàsicament, l'idea d'este enfocament és la de permetre que el robot descobrixca les seues capacitats per sí mateixa.

Alguns investigadors en robòtica cognitiva han començat a utilisar arquitectura com ACT-R i Soar com a base dels seus programes de robòtica cognitiva. Estes arquitectura s'han utilisat en èxit per a simular el funcionament de l'operador i el rendiment humà, quan les senyes de laboratori de modelisació. L'idea és estendre estes arquitectura per a manejar l'entrada sensorial en el món real a mida que dita entrada es desenrolla contínuament a través del temps.

Algunes de les preguntes fonamentals que encara no poden ser respostes en la robòtica cognitiva són:

• ¿Quanta programació humana pugues o deuria participar per a recolzar els processos d'aprenentage?
• ¿Cóm es pot quantificar el progrés? Algunes de les formes adoptades són la recompensa i el castic. Pero, ¿quin tipo de recompensa i quin tipo de castic? En els humans, en ensenyar a un chiquet menut, per eixemple, la recompensa seria un chocolate o algun estímul, i el castic tindrà moltes maneres. Pero ¿quin és la manera eficaç en els robots?

Eixemples d'aplicacions de robòtica cognitiva

Alguns eixemples d'aplicacions de robòtica cognitiva són:

• Robots de servici. Un eixemple és "Maggie", desenrollat per Robotics Lab de l'Universitat Carlos III de Madrit. Maggie és capaç de sentir cosquillas, de ballar, de donar les últimes notícies o de distinguir medicaments entre moltes atres funcions. L'objectiu d'estos robots és el de convertir-se en assistents personals dels humans.
• Robots autònoms de rescat i emergències. Un eixemple és "BEAR", desenrollat per Vecna Robotics. BEAR és capaç d'alçar pesos de fins a 135 kg i de carregar en ell grans distàncies. L'objectiu d'estos robots és el rescat de persones en zones de difícil accés.
• Robots assistents de persones en discapacitat. Un eixemple és "Asibot" desenrollat per Robotics Lab de l'Universitat Carlos III de Madrit. Asibot és capaç de donar de menjar a les persones, d'afaitar-los, de maquillarlos, de dur-li objectes, etc. L'objectiu d'estos robots és el d'ajudar als humans discapacitats a portar a terme tasques de la vida diària.

Vore també

• Agent inteligent (inteligència artificial)
• Aprenentage automàtic online
• Aprenentage per imitació
• Ciència cognitiva
• Cibernètica
• Computació evolutiva
• Robòtica evolutiva
• Sistemes híbrits inteligents

Referències

• [1] lo simbòlic i subsimbólico Robòtica Sistema de Control d'Inteligència (SS-RICS)
• Grup de Sistemes Inteligents - Universitat de Utrecht
• El Grup de Robòtica Cognitiva - Universitat de Toronto
• Laboratori de Robòtica Cognitiva de Juergen Schmidhuber en IDSIA i l'Universitat Tècnica de Munich
• ¿Qué depara el futur per a cognitiu Robots? - Laboratori Nacional de Idaho

• Robòtica Cognitiva del Laboratori d'Investigació Naval de EE. UU. [2] archivat en Wayback Machine.
• La robòtica cognitiva en els sistemes de ENSTA autònoms incorporats, complex i en evolució en entorns no restricció, utilisant principalment com a sensor de visió.
• El Centre de Sistemes Inteligents - Universitat de Vanderbilt
• CDR-Lab de l'Universitat de Bielefeld