56440 P1080330

10. Sauczna inlelijencja w robotyce

•    Planowanie celowych zachowań. Są to badania nad stworzeniem ®c. I tod formowania celów i rozwiązywania zadań planowania działań urządzeń I automatycznych funkcjonujących w złożonym środowisku zewnętrznym I a także podejmowanie decyzji w warunkach braku wszystkich danych.

•    Współpracę człowieka z komputerem, rozpoznawanie mowy 1 i mówców. Kierunek ten obejmuje zagadnienia tworzenia środków i spo- I sobów. pozwalających użytkownikowi niebędącemu programistą efektywnie 1 współdziałać z komputerem. Prowadzone są badania w dziedzinach: syn tak-ryki i semanty ki języków naturalnych, sposobów zapisywania wiedzy o jeży-ku w pamięci komputera oraz specjalnych procesorów' językowych reagują- 1 cych na mowę ludzką i dokonujących jej tłumaczenia na wewnętrzni reprezentację przyjętą w komputerach. Programy rozpoznające mowę i mów-ców są już powszechnie stosowane na skalę komercyjną. Postęp odnotować można w' zakresie maszynowego tłumaczenia tekstów - chociaż systemy tłumaczące nie dorównują człowiekowi.

• Rozpoznawanie obrazów oraz pisma. Są to badania nad odbiorem informacji wizualnej, dźwiękowej i innej, a także nad metodami jej przerwa-izania i formowania odpowiedzi na oddziaływania środowiska zewnętrznego oraz nad sposobami adaptacji systemów' sztucznych przez procesy uczenia || się. Stosowane są już programy rozpoznające osoby na podstaw ie zdjęcia II twarzy lub rozpoznające automatycznie zadane obiekty w robotyce, na zdję-ciach satelitarnych itp. Rozpoznaw anie pisma jest stosow ane już masowo II w programach współpracujących ze skanerami, do automatycznego sortowa- ]| nia listów oraz w elektronicznych notatnikach.

Intelektualna działalność człowieka jest związana z poszukiwaniem roz- II wiązań (działań, prawidłowości) w nowych, niestandardowych sytuacjach. Dla-tego też zadanie można nazwać intelektualnym, jeżeli schemat lub dokładna } (algorytmiczna) metoda jego rozwiązania nie jest znana a priori. Oczywiście j zadanie i jego rozwiązanie można interpretow ać w dowolnie szerokim sensie, I podobnie jak czyni to człowiek.

Proces rozwiązania zadania — to m.in. działalność (człowieka lub maszyny) ] polegająca na: opracowaniu planów i czynności koniecznych do osiągnięcia zada-nego celu, uzyskiwaniu nowych prawidłowości, automatycznym (maszynowym) formow aniu zadań języka naturalnego lub języka bliskiego naturalnemu.

Dowolna działalność intelektualna opiera się na wiedzy o obszarze (śro* I dowisku), w którym są formułowane i rozwiązywane zadania. Wiedzę tę określa zwykle zbiór wzajemnie powiązanych informacji, koniecznych i dostateczni nych do rozwiązania danego zadania. Wiedza zawiera opisy obiektów, zja- I wisk, faktów oraz relacji między nimi, co jest charakterystyczne w działalno*! ści intelektualnej i określa najbardziej istotną właściwość systemów sztucznej I inteligencji.

10.2. Struktura i funkcje inteligentnych robotów

W robotyce przemysłowej zastosowania metod sztucznej inteligencji wynikają w szczególności z analizy powiązań biologii i techniki. Powiązania te stworzył) flowe możliwości rozwoju wiedzy o organizmach żywych, ale jednocześnie bioni-ta, jako nauka zajmująca się badaniem budowy oraz zasadami działania organizmów żywych, w celu wykorzystania tych wyników do konstrukcji urządzeń technicznych stworzyła zupełnie nowe kierunki badań, zasugerowała nowe, efektywne rozwiązania. Układ sterowania ruchem u zwierząt wyższych jest modelem systemu sterowania ruchem robotów i manipulatorów. Prace te są zw iązane z budową robotów przemysłowych drugiej i trzeciej generacji (patrz rozdz. 2), tzn. robotów z elementami sztucznej inteligencji. Główną cechą charakterystyczną inteligentnego zrobotyzowanego systemu jest zatem zorientowanie na celowe zachowanie się w złożonym świecie zewnętrznym.

Zadanie to jest rozwiązywane dwojako:

L Inteligentnym nazyw a się system - robot adaptacyjny (robot II generacji), który dla obserwatora z zewnątrz zachowuje się jak człowiek. Jest to realizowane w' ten sposób, iż system potrafi wybrać wcześniej zaprogramow ane działanie - odpowiednie do aktualnej sytuacji w świecie zewnętrznym. Schemat działania takiego robota pokazano na rys. 10.1.

2. Inteligentnym nazywa się system - robot inteligentny (robot HI generacji), który ma zdolność uczenia się. Schemat lub dokładna (algorytmiczna! metoda działania nie jest znana a priori, a system potrafi wybrać działanie adekw atne do posiadanej wiedzy i aktualnej sytuacji w^r świecie zewnętrznym. Schemat działania takiego robota pokazano na rys. 10.2.

Zachowanie się robota adaptacyjnego wynika z przekształcenia wiedzy o bieżącym stanie świata zewnętrznego (uzyskiwanej za pomocą systemów sensorycznych) w sekwencje zaprogramowanych działań ukierunkowanych na osiągnięcie zadanego celu.

Przykładem działania wg takiej koncepcji jest robot zaopatrzony w system wizyjny. Bez systemu wizyjnego robot może wykonywać szybko i sprawnie różne manipulacje (np. montować określone urządzenia z poszczególnych części), ale elementy, których ma używać, muszą mu być podane w ściśle określonym miejscu i w ściśle określonej orientacji przestrzennej. To komplikuje rozwiązanie, gdyż magazyny i podajniki zajmują miejsce w hali i wymagają obsługi operatorskiej. Natomiast robot wyposażony w system wizyjny sam potrafi zlokalizować obiekty i rozpoznać, którego z nich powinien użyć, ^am ustali, jak je powinien pochwycić i jak ustawić we właściwym położeniu °taz odpowiednio je dopasować do pozostały ch elementów montowanej kon-ttmkcji, która także może się pojawić w dowolny m miejscu jego przestrzeni