Gamta paremti judesiai dirbtinėse sistemose
Vytautas Valaitis
2013
Vytautas Valaitis Gamta paremti judesiai dirbtinėse sistemose
Judesio atlikimo mechanizmas
Anglų neurologas J.H.Jackson’as (1835-1911) motorinęsistemą aprašė, kaip hierarchiškai suformuotą sistemą.Rusų neuropsichologui N.Bernstein’ui (1897-1996) pavykopibrėžti kelias logines smegenųoperacijas, vykstančias judesio reguliavimo metu.
Vytautas Valaitis Gamta paremti judesiai dirbtinėse sistemose
Judesiai gamtoje
Tikslas (vok. sollwert)
Komparatorius
Motorinė programa
Motoriniai neuronai
Raumenys
Esama padėtis (vok. istwert)
Vytautas Valaitis Gamta paremti judesiai dirbtinėse sistemose
Atgalinės kinematikos problema
Vytautas Valaitis Gamta paremti judesiai dirbtinėse sistemose
2 laisvės laipsniai
Vytautas Valaitis Gamta paremti judesiai dirbtinėse sistemose
3 laisvės laipsniai
Vytautas Valaitis Gamta paremti judesiai dirbtinėse sistemose
3 laisvės laipsniai
Vytautas Valaitis Gamta paremti judesiai dirbtinėse sistemose
Vienasluoksnis perceptronas
x1
x2
...
xn
n∑
i=1
(xiwi
)+ w0 y
1
Vytautas Valaitis Gamta paremti judesiai dirbtinėse sistemose
Delta taisyklė
∆wji = α(tj − yj)g ′(hj)xi
α – mokymo žingsnisg(x) – aktyvavimo funkcijat – trokštamas išėjimash – įvestys su svoriais, sumay – tikrasis išėjimasx - įėjimas
Vytautas Valaitis Gamta paremti judesiai dirbtinėse sistemose
Atgalinės kinematikos problema su neuroniniu tinklu
Galimybė rinktis greitį arba tikslumąPrisitaiko prie pakitusių sąlygų
pakitusio uždaviniomechaninio nusidėvėjimo
Vytautas Valaitis Gamta paremti judesiai dirbtinėse sistemose
Simuliacija
Vytautas Valaitis Gamta paremti judesiai dirbtinėse sistemose
Simuliacija
Vytautas Valaitis Gamta paremti judesiai dirbtinėse sistemose
Simuliacija
Vytautas Valaitis Gamta paremti judesiai dirbtinėse sistemose
Simuliacija
Vytautas Valaitis Gamta paremti judesiai dirbtinėse sistemose
Duomenys
− 60 − 40 − 20 0 20 40 60x
− 60
− 40
− 20
0
20
40
60
y
Training and test ing data
task 1
task 2
task 3
1
2 3
Vytautas Valaitis Gamta paremti judesiai dirbtinėse sistemose
50 iteracijų
0 20 40 60 80 100 120 140 160
iterat ions
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
err
or
(mse
)Error over iterat ions
task 1 task 2 task 3
Vytautas Valaitis Gamta paremti judesiai dirbtinėse sistemose
100 iteracijų
0 50 100 150 200 250 300
iterat ions
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
err
or
(mse
)Error over iterat ions
task 1 task 2 task 3
Vytautas Valaitis Gamta paremti judesiai dirbtinėse sistemose
1000 iteracijų
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
iterat ions
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
err
or
(mse
)Error over iterat ions
task 1 task 2 task 3
Vytautas Valaitis Gamta paremti judesiai dirbtinėse sistemose
Daugiaagentės sistemos
Parinkti neuroninio tinklo parametrusIšmokti rankos formąPalyginti skirtingus algoritmus
Vytautas Valaitis Gamta paremti judesiai dirbtinėse sistemose
Judesių trajektorijos
Vytautas Valaitis Gamta paremti judesiai dirbtinėse sistemose
Judesių tipai
RefleksasDalinai koordinuotas judesysKoordinuotas judesys
Vytautas Valaitis Gamta paremti judesiai dirbtinėse sistemose
Judesio trajektorija
Vytautas Valaitis Gamta paremti judesiai dirbtinėse sistemose
Rankų dalių ilgiai
Vytautas Valaitis Gamta paremti judesiai dirbtinėse sistemose
Rankų dalių ilgiai
Vytautas Valaitis Gamta paremti judesiai dirbtinėse sistemose