Modelo neural hierárquico para obtenção de comportamento adaptativo em um agente robótico

Documentos relacionados
PEDAGOGIA. Aspecto Psicológico Brasileiro. Psicologia Genética (Piaget) Parte 3. Professora: Nathália Bastos

Computação Bioinspirada: Aplicações

Jean Piaget TEORIA COGNITIVISTA I JEAN PIAGET. Epistemologia genética. Teoria de Piaget. Piaget. Teoria piagetiana 27/04/2014

Aprendizado de Máquina

PEDAGOGIA. Aspecto Psicológico Brasileiro. Psicologia Genética (Piaget) Professora: Nathália Bastos

COMPARAÇÃO ENTRE DIFERENTES ESTRUTURAS DE REDES NEURAIS NO PROBLEMA PRESA-PREDADOR 1

A teoria genética de Piaget. Professora Cibelle Celestino Silva IFSC USP

Claudia Brandelero Rizzi Algumas concepções sobre a Teoria Piagetiana

BEHAVIORISMO x COGNITIVISMO

IF-705 Automação Inteligente Sistemas de Controle - Fundamentos

Inteligência Artificial. Prof. Tiago A. E. Ferreira Aula 4 Tipos de Agentes Inteligentes Racionais e Ambientes

Inteligência Artificial. Prof. Tiago A. E. Ferreira Aula 21 Projeto de RNA

UFSC Universidade Federal de Santa Catarina CTC Centro Tecnológico INE Departamento de Informática e Estatística

Redes Neurais Artificiais - Introdução. Visão Computacional

VISÃO INTERACIONISTA DO JOGO: PIAGET E VYGOTSKY

Elaboração de Projetos

Classificação de Padrões. Abordagem prática com Redes Neurais Artificiais

Robótica Evolutiva uma População de Robôs Reais que Fazem Amor e Geram Descendentes Enquanto Aprendem a Realizar Tarefas

Tópicos em Ensino de Física

Aprendizado de Máquina

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO - UNEMAT. Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas FACET / Sinop Curso de Bacharelado em Engenharia Elétrica

Inteligência Artificial

PSICOLOGIA DA EDUCAÇÃO II

25/03/2013. Larus argentatus. Fonte: Ridley, M. Animal Behaviour Leucophaeus atricilla

Fabrício Jailson Barth BandTec

INTRODUÇÃO À PSICOLINGUISTICA RAQUEL CAROLINA SOUZA FERRAZ D ELY

Tópicos Especiais: Inteligência Artificial REDES NEURAIS

Aprendizado de Máquina

Redes Neurais Artificial. Prática. Inteligência Artificial

Aprendizado de Máquina Introdução às Redes Neurais Artificiais

5 Testes e Resultados

Redes Neurais Artificiais

Inteligência Artificial. IA Conexionista: Perceptron de Múltiplas Camadas Mapas Auto-Organizáveis. Renan Rosado de Almeida

Robótica Móvel Inteligente: Aplicações da Inteligência Artificial nas Pesquisas em Robótica

Redes Neurais e Sistemas Fuzzy

Redes Neurais não Supervisionadas: SOM

Rede RBF (Radial Basis Function)

O USO DO JOGO CORRIDA DAS FUNÇÕES E A RELAÇÃO ENTRE A FUNÇÃO LOGARÍTMICA E FUNÇÃO EXPONENCIAL

Aprendizado de Máquina

Inteligência Artificial: Introdução

Introdução à Robótica Móvel

Computação Gráfica Interativa Animação Computação Cognitiva Vida Artificial

1 Introdução Origens

7 - Gagné. O Pressuposto. A teoria de Gagné. Diferenças dos behavioristas

As Construções Microgenéticas e o Design em Robótica Educacional*

DESENVOLVIMENTO COGNITIVO

Redes Neurais MLP: Exemplos e Características

Redes Neurais. Motivação. Componentes do neurônio. Cérebro humano. Criar máquinas capazes de operar independentemente do homem:

A flauta doce na construção do conhecimento musical em crianças

DESENVOLVIMENTO DE UM ROBÔ AUTÔNOMO PARA PARTICIPAÇÃO EM COMPETIÇÃO DE SUMÔ RESUMO

Principais Teorias da Aprendizagem

Temas Principais: Tipos de Robôs Sensores e Atuadores Modelos Sensoriais Modelos Cinemáticos Controle Robótico: Controle Reativo Controle

Desenvolvimento cognitivo

Robótica Móvel Inteligente: Aplicações da Inteligência Artificial nas Pesquisas em Robótica

PEDAGOGIA. Aspecto Psicológico Brasileiro. Psicologia do Desenvolvimento e da Aprendizagem Parte 3. Professora: Nathália Bastos

Redes Neurais: MLP. Universidade Federal do Rio Grande do Norte Departamento de Engenharia de Computação e Automação

GERENCIAMENTO DE PROJETOS - 20h - EaD

INF 1771 Inteligência Artificial

Todos os animais têm direito ao respeito e à proteção do homem

DESENVOLVIMENTO DE UM ROBÔ AUTÔNOMO PARA PARTICIPAÇÃO EM COMPETIÇÃO DE SUMÔ

Protótipo de um robô rastreador de objetos. Orientando: Emerson de Oliveira Orientador : Miguel Wisintainer

A Docente. Boas Vindas! Psicologia da EducaçãoII

Piaget. A epistemologia genética de Jean Piaget

MODELAGEM DE SISTEMAS Unidade 1 Conceitos Básicos de Modelagem. Luiz Leão

» Linguagem. Desenvolvimento de linguagem - introdução

INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL

Desenvolvimento, aprendizagem e educação: a influência da abordagem histórico-cultural na escola

DESENVOLVIMENTO DE TÉCNICA DE INTELIGENCIA ARTIFICIAL BASEADA EM REDE NEURAL FUZZY-CMAC PARA APLICAÇÃO EM CONTROLE DE MÁQUINAS DE PRODUÇÃO

AVALIAÇÃO DE INTERFACES

Inteligência Artificial. Prof. Ilaim Costa Jr.

Seminário de Metodologia da Pesquisa. Mestradas: Angela Ubaiara Cíntia Cascaes

Inteligência Computacional Aplicada. O que é Inteligência Computacional? Áreas de Aplicação Algoritmos Genéticos

Protótipo de software para auxiliar no aprendizado das cores e formas geométricas

Inteligência Artificial. Aula 1 Prof. Nayat Sánchez Pi

O construtivismo e o construcionismo fundamentando a ação docente em ambiente informatizado. Anair Altoé Marisa Morales Penati

Computação Evolutiva Eduardo do Valle Simões Renato Tinós ICMC - USP

GRELHA DE CARACTERIZAÇÃO DA INFORMAÇÃO. CATEGORIAS SUB-CATEGORIAS INDICADORES ( ) É o aprender. ( ) (1) 1.1.Definição ( ) É o aprender fazendo ( ) (2)

Desenvolvido por: Prof. Dr. Fernando Osório* Farlei Heinen* (Mestrando em Computação Aplicada - PIP/CA)

Inteligência Artificial (Lista 1) Prof. Alex F. V. Machado

SISTEMA HIPERMÍDIA ADAPTATIVO BASEADO EM ESTILOS COGNITIVOS. VIII Ciclo de Palestras sobre Novas Tecnologias na Educação

O Planejamento e Gestão de Projetos como fator de sucesso na implantação de Tecnologias Educacionais

1. O caminho percorrido pela aprendizagem

Redes Neurais e Sistemas Fuzzy

TEORIAS DO DESENVOLVIMENTO INFANTIL E APRENDIZAGEM DA ESCRITA. Disciplina: Linguagem e aquisição da escrita Angélica Merli Março/2018

Aprendendo a construir algoritmos através da mediação digital

Inteligência Artificial

Redes Neurais: RBF. Universidade Federal do Rio Grande do Norte Departamento de Engenharia de Computação e Automação

Aula 3.1 Introdução e Visão Geral do Processo Unificado

Aprendizado por imitação usando Redes Neurais

Autor: Edroaldo Lummertz da Rocha Home page: edroaldo.wordpress.com

Todos os animais têm direito ao respeito e à proteção do homem

Metodologias de Inteligência Artificial 2005/2006

1. Introdução. 1.1.Objetivo

Redes Neurais Artificial. Inteligência Artificial. Professor: Rosalvo Ferreira de Oliveira Neto

Modelos ART Adaptive Ressonance Theory. Germano C. Vasconcelos Centro de Informática - UFPE

CURSO DE APERFEIÇOAMENTO EM GESTÃO ESCOLAR

Todos os animais têm direito a vida

DCC / ICEx / UFMG. O Modelo CMMI. Eduardo Figueiredo.

Por que Redes Neurais?

Transcrição:

Modelo neural hierárquico para obtenção de comportamento adaptativo em um agente robótico Eduardo W. Basso ewbasso@inf.ufrgs.br Semana Acadêmica 2005 PPGC UFRGS

Motivação Desenvolvendo sistemas inteligentes Comportamento adequado mesmo em situações não previstas Adaptar-se às alterações no ambiente Emprego em diferentes contextos sem ser alterado significativamente Ambas características são alcançadas quando o comportamento emerge da interação com o ambiente

Motivação Corporificação Corporificação é inerente à emergência do comportamento por interação Aprendizado dá-se pela experimentação no ambiente Conhecimento definido pelas relações sensório-motoras Estudos de Piaget amparam a corporificação e a aprendizagem por experimentação

Motivação Epistemologia Genética Formação da inteligência é dividida em estágios Aprendizado sensório-motor é o primeiro Operações de assimilação e acomodação Nos demais estágios o conhecimento é construído sobre esquemas desenvolvidos no estágio sensório-motor

Modelo Neural Modelo neural sendo desenvolvido Corresponde ao estágio sensório-motor Construção da representação do mundo Emprego em diferentes contextos Aprendizado pela interação com o ambiente Adaptar-se a mudanças Modelo é hierárquico pela divisão de o que fazer e como fazer Comportamento complexo emerge de comportamentos simples

Sistema Neural Adaptativo Comportamento simples Sistema neural adaptativo Baseado na rede de modo de atenção e no aprendizado com professor distal Aprende através da sensação que o agente obtém do estado do ambiente Aprendizado por reforço Formado por dois MLPs (ator e previsor)

Sistema Neural Adaptativo Redes do sistema neural adaptativo Ator é o circuito neural que define a ação do agente Treinamento pela retro-propagação da sensação distal Sinal da sensação é modulado pela derivada do previsor Previsor é a representação interna do ambiente e do avaliador Prevê a próxima sensação Aprende pela imitação do ambiente-avaliador Avaliador obtém as sensações (reforços) para cada estado do ambiente Projeto do avaliador determina o comportamento a ser aprendido

Sistema Neural Adaptativo Sistema neural adaptativo

Protótipo Protótipo simplificado Validação por simulação Robô simples com 2 rodas Objetivo é seguir o alvo (ex.: sinal luminoso) Variáveis centradas no agente Capacidade de ação e complexidade de percepção reduzidas

Modelo Hierárquico Modelo hierárquico Comportamento simples é facilmente aprendido Muito difícil aprender um comportamento complexo Usar rede de comportamentos Comportamento complexo emerge de comportamentos simples Separação hierárquica de o que fazer e como fazer

Modelo Hierárquico Modelo hierárquico

Modelo Hierárquico Construção incremental Cria novos comportamentos quando necessário Se comportamentos atuais não resolvem o problema Inspiração na Epistemologia Genética Assimilação: ajusta comportamento Acomodação: adiciona novo comportamento

Protótipo Validação do modelo hierárquico Navegação segura Seguir o alvo evitando obstáculos Comportamento de caça Seguir a presa e fugir do predador Validação final do trabalho

Cronograma Cronograma

Cronograma Detalhamento do cronograma Pesquisa modelos rede o que Estudo inicial sobre redes ART e SOM - Realizado Pesquisa de outras alternativas - A realizar Implementação comportamento único Implementação sistema neural adaptativo - Realizado Validação com ambiente simplificado - Realizado Aprimoramentos - Sendo realizado

Considerações Características do modelo até o momento Constrói a própria representação de mundo, podendo ser empregado em diferentes contextos Adapta-se a mudanças no ambiente, aprendendo por experimentação Falta torná-lo hierárquico, emergindo comportamento complexo

Considerações Considerações finais Aprendizado com reduzida interferência do projetista no processo Validado apenas com problemas muito simples Aposta-se na escalabilidade para resolver problemas mais complexos