Cantitate/Preț
Produs
Total produse
Vezi coșul
The Playful Machine: Theoretical Foundation and Practical Realization of Self-Organizing Robots de Ralf Der

The Playful Machine: Theoretical Foundation and Practical Realization of Self-Organizing Robots: Cognitive Systems Monographs, cartea 15

Autor Ralf Der, Georg Martius Cuvânt înainte de Rolf Pfeifer
en Limba Engleză Hardback – 28 feb 2012

Analizând bazele de date academice și literatura de specialitate din seria Cognitive Systems Monographs, descoperim în The Playful Machine o abordare inovatoare a roboticii autonome, fundamentată pe conceptul de homeokineză. Autorii Ralf Der și Georg Martius investighează o problemă centrală a ingineriei moderne: cum pot mașinile complexe să își genereze propriul comportament fără programare explicită pentru fiecare sarcină. Premisa este inspirată din natură, unde mamiferele superioare învață să își stăpânească sistemul corp-creier prin joc.

Structura volumului reflectă o progresie riguroasă, pornind de la fundamentele auto-organizării și bucla senzoriomotorie (capitolele 2-3), trecând prin analiza matematică a fluxurilor de punct fix și a oscilatorilor de histerezis, până la implementări algoritmice concrete. Observăm o tranziție de la sistemele robotice cu dimensiuni reduse la cele complexe, înalt dimensionale, unde homeokineza permite roboților humanoizi sau celor de tip șarpe să dezvolte moduri de locomoție emergente, precum cățărarea sau încolăcirea, în mod spontan.

Spre deosebire de abordările pur tehnice, această lucrare oferă două niveluri de parcurgere. Pentru cercetători, textul furnizează o analiză matematică profundă a principiilor de autoreglare. Pentru publicul larg interesat de robotică, includerea simulatorului LPZROBOTS transformă conceptele teoretice în experimente vizuale accesibile. Ca alternativă la Self-Organizing Robots de Satoshi Murata pentru cursurile de robotică și sisteme dinamice, acest volum vine cu avantajul integrării „auto-organizării ghidate”, o metodă care canalizează libertatea creativă a mașinii către obiective funcționale în lumea reală, rezolvând paradoxul dintre control și autonomie.

Citește tot Restrânge

Din seria Cognitive Systems Monographs

Preț: 62259 lei

Preț vechi: 73246 lei
-15%

Puncte Express: 934
Paperback 62233 lei
Hardback 62259 lei

Carte disponibilă

Livrare economică 09-23 mai

 Adaugă în coș

Wish list
Gift list
Am citit!
Adaugă în listă

Specificații

ISBN-13: 9783642202520
ISBN-10: 3642202527
Pagini: 356
Ilustrații: XX, 335 p.
Greutate: 0.62 kg
Ediția:2012
Editura: Springer Berlin, Heidelberg
Colecția Springer
Seria Cognitive Systems Monographs

Locul publicării:Berlin, Heidelberg, Germany

Public țintă

Research

De ce să citești această carte

Recomandăm această carte cercetătorilor în robotică și studenților la matematică aplicată care doresc să depășească limitele algoritmilor de control clasici. Cititorul câștigă o înțelegere profundă a modului în care autonomia poate apărea prin interacțiunea dinamică corp-mediu. Este o resursă rară care îmbină rigoarea matematică a editurii Springer cu instrumente practice de simulare, oferind o perspectivă unică asupra viitorului roboților companioni.

Despre autor

Ralf Der și Georg Martius sunt cercetători de renume în domeniul sistemelor complexe și al inteligenței artificiale autonome. Ralf Der a fost un pionier în aplicarea principiilor fizicii statistice și ale sistemelor dinamice în robotică, dezvoltând conceptul de homeokineză. Georg Martius și-a concentrat activitatea pe învățarea automată și auto-organizare la Institutul Max Planck. Împreună, au creat un cadru teoretic ce permite mașinilor să „învețe să învețe” prin explorare activă, contribuind semnificativ la dezvoltarea roboticii cognitive moderne, așa cum este prezentată în acest volum din seria Cognitive Systems Monographs.

Descriere scurtă

Autonomous robots may become our closest companions in the near future. While the technology for physically building such machines is already available today, a problem lies in the generation of the behavior for such complex machines. Nature proposes a solution: young children and higher animals learn to master their complex brain-body systems by playing. Can this be an option for robots? How can a machine be playful? The book provides answers by developing a general principle---homeokinesis, the dynamical symbiosis between brain, body, and environment---that is shown to drive robots to self- determined, individual development in a playful and obviously embodiment- related way: a dog-like robot starts playing with a barrier, eventually jumping or climbing over it; a snakebot develops coiling and jumping modes; humanoids develop climbing behaviors when fallen into a pit, or engage in wrestling-like scenarios when encountering an opponent. The book also develops guided self-organization, a new method that helps to make the playful machines fit for fulfilling tasks in the real world.
The book provides two levels of presentation. Students and scientific researchers interested in the field of robotics, self-organization and dynamical systems theory may be satisfied by the in-depth mathematical analysis of the principle, the bootstrapping scenarios, and the emerging behaviors. But the book additionally comes with a robotics simulator inviting also the non- scientific reader to simply enjoy the fabulous world of playful machines by performing the numerous experiments.

Cuprins

1.Introduction.- 2.Self-Organization in Nature and Machines.- 3.The Sensorimotor Loop. - 4.Principles of Self-Regulation - Homeostasis . - 5.A General Approach to Self-Organization - Homeokinesis.- 6.From Fixed-Point Flows to Hysteresis Oscillators.- 7.Symmetries, Resonances, and Second Order Hysteresis.- 8.Low Dimensional Robotic Systems.- 9.Model Learning.- 10.High-Dimensional Robotic Systems.- 11.Facing the Unknown - Homeokinesis in a New Representation*.- 12.Guided Self-Organization - A First Realization.- 13.Channeling Self-Organization.- 14.Reward-Driven Self-Organization.- 15.Algorithmic Implementation.- 16.The LPZROBOTS Simulator.- 17.Discussion and Perspectives.- List of Figures.- List of Videos.- List of Experiments.- References.- Index.

Recenzii

From the reviews:
“Stressed on robots, the book presents the new tendencies of self-evaluation, self-organization and control of different type of technical systems, including the cognitive control theory as a new control language. The book is intended for students and researchers interested in self-organization on both the practical and theoretical level. … The book can be also a source for courses, which can be part of the academic program of electrical, control and computer science departments.” (Clementina Mladenova, Zentralblatt MATH, Vol. 1243, 2012)

Caracteristici

This work opens a new field of research The reader learns everything about the self-organization of behavior in robots that is known today A simulation software enables the reader to make immediately contact with the applications and provides the him with the tools to start developing its own variations and ideas quickly Includes supplementary material: sn.pub/extras