진화형 로봇 공학

Evolutionary robotics

진화형 로봇공학은 자연선택의 [1]다윈적 원리를 이용해 로봇이 자동으로 설계되는 인공지능(AI)에 대한 구현된 접근법이다.로봇의 설계 또는 신경 제어기와 같은 로봇의 하위 시스템은 행동 목표(예: 가능한 빨리 실행)에 맞게 최적화됩니다.일반적으로 디자인은 시뮬레이션에서 수천 또는 수백만 개의 설계를 제작하고 실제 세계에서 테스트하는 것으로 평가되며 시간, 비용 및 안전 측면에서 엄청나게 많은 비용이 듭니다.

진화적 로봇 실험은 무작위로 생성된 로봇 설계 집단에서 시작됩니다.성능이 가장 나쁜 설계는 폐기되고 더 나은 설계의 돌연변이 및/또는 조합으로 대체됩니다.이 진화 알고리즘은 미리 지정된 시간이 경과하거나 일부 목표 성능 메트릭을 초과할 때까지 계속됩니다.

진화 로봇 방법은 인간이 제한된 직관(나노 크기, 공간 등)을 가진 환경에서 작동해야 하는 엔지니어링 기계에 특히 유용합니다.진화한 시뮬레이션 로봇은 또한 생물학 및 인지과학에서 새로운 가설을 만들고, 현실에서 수행이 어렵거나 불가능한 실험을 필요로 하는 오래된 가설을 테스트하는 과학적인 도구로 사용될 수 있다.

역사

1990년대 초, 두 개의 개별 유럽 그룹이 로봇 제어 시스템의 진화에 대해 서로 다른 접근방식을 보여주었다.EPFL의 Dario Floreano와 Francesco Mondada는 Khepera 로봇의 [2]컨트롤러를 진화시켰습니다.Adrian Thompson, Nick Jakobi, Dave Cliff, Inman Harvey, 그리고 Phil Swends는 [3][4]Sussex 대학의 Gantry 로봇을 위한 컨트롤러를 진화시켰습니다.그러나 이 로봇들의 몸은 진화 전에 전제되었다.

진화한 로봇에 대한 최초의 시뮬레이션은 [5][6]역시 1990년대 초에 MIT 미디어 랩의 Karl Sims와 Jeffrey Ventrella에 의해 보고되었다.하지만 이 소위 가상 생물들은 그들의 가상 세계를 떠나지 않았다.실제로 만들어진 최초의 진화된 로봇은 21세기 [7]초에 브랜다이스 대학의 호드 립슨과 조던 폴락에 의해 3D 프린팅되었다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Bongard, Josh (2013). "Evolutionary Robotics". Communications of the ACM. 56 (8): 74–83. doi:10.1145/2493883.
  2. ^ Floreano, Dario; Mondada, Francesco (1996). "Evolution of homing navigation in a real mobile robot" (PDF). IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics. 26 (3): 396–407. doi:10.1109/3477.499791.
  3. ^ Cliff, Dave; Husbands, Phil; Harvey, Inman (1993). "Explorations in Evolutionary Robotics" (PDF). Adaptive Behavior. 2 (1): 73–110. doi:10.1177/105971239300200104.
  4. ^ Harvey, Inman; Husbands, Phil; Cliff, Dave; Thompson, Adrian; Jakobi, Nick (1997). "Evolutionary robotics: the Sussex approach". Robotics and autonomous systems. 20 (2–4): 205–224.
  5. ^ Sims, Karl (1994). "Evolving 3D morphology and behavior by competition". Artificial life. 1 (4): 353–372.
  6. ^ Ventrella, Jeffrey (1994). Explorations in the emergence of morphology and locomotion behavior in animated characters. Artificial life. pp. 436–441.
  7. ^ Lipson, Hod; Pollack, Jordan (2000). "Automatic design and manufacture of robotic lifeforms". Nature. 406 (6799): 974–978.