Кіріспе
Мінез-құлыққа негізделген робототехника (МҚР) немесе мінездік робототехника – бұл роботтардың қоршаған ортасын модельдеу үшін аз мөлшерде ішкі айнымалы күйді пайдалана отырып, күрделі көрінетін мінез-құлықтарды көрсетуге бағытталған робототехникадағы тәсіл. Олар көбінесе сенсорлық-қимылдық байланыстар арқылы өз әрекеттерін біртіндеп түзету арқылы жұмыс істейді.
Негізгі қағидалар
Мінез-құлыққа негізделген робототехника биологиялық жүйелерді үлгі ретінде пайдалану арқылы дәстүрлі жасанды интеллекттен өзгешеленеді. Классикалық жасанды интеллект әдетте проблемаларды шешу үшін қадамдар жиынтығын қолданады, оқиғалардың ішкі бейнелеуіне негізделген жолды ұстанады, бұл мінез-құлыққа негізделген тәсілмен салыстырғанда басқаша. Жағдайға бейімделу үшін алдын ала есептелген есептеулерді пайдаланудың орнына, мінез-құлыққа негізделген робототехника бейімделу қабілетіне сенеді. Бұл жетістік зерттеулер мен деректерді жинауда мінез-құлыққа негізделген робототехниканың кеңінен қолданылуына мүмкіндік берді. Мінез-құлыққа негізделген жүйелердің көпшілігі реактивті болып табылады, яғни оларға орындықтың қалай екенін немесе робот қандай бетпен қозғалатынын бағдарламалаудың қажеті жоқ. Керісінше, барлық ақпарат роботтың сенсорларынан алынады. Робот осы ақпаратты пайдаланып, қоршаған ортаның өзгеруіне сәйкес өз әрекеттерін біртіндеп түзетуге қабілетті. Мінез-құлыққа негізделген роботтар (BBR) көбінесе өз әрекеттерінде есептеу қуатын көп пайдаланатын, өте ойластырылған аналогтарынан гөрі биологиялық сипаттағы әрекеттерді көрсетеді. BBR жиі қателіктер жасайды, әрекеттерді қайталайды және шатасқандай көрінеді, бірақ сонымен қатар адамға тән жандану қасиетін де таныта алады. Осы әрекеттерінің арқасында BBR-ді жәндіктермен салыстыру жиі кездеседі. BBR кейде әлсіз жасанды интеллекттің мысалы ретінде қарастырылады, бірақ кейбіреулер оларды барлық интеллекттің үлгісі деп санайды.
Ерекшеліктері
Көптеген мінез-құлыққа негізделген роботтар бастапқыда оларды іске қосу үшін негізгі мүмкіндіктермен бағдарламаланған. Оларға қандай мінез-құлықтарды қолдану керектігін және қашан қолдану керектігін анықтайтын мінез-құлықтар жиынтығы беріледі, сондай-ақ кедергілерден қашу және батареяны зарядтау роботтардың оқуына және сәттілікке жетуіне негіз болуы мүмкін. Әлемдік модельдерді құрудың орнына, мінез-құлыққа негізделген роботтар өз ортасына және осы ортадағы проблемаларға ғана тікелей ден қояды. Олар бұрынғы тәжірибелерінен алған ішкі білімдерін және негізгі мінез-құлықтарын пайдаланып проблемаларды шешеді.
Тарих
Мінез-құлыққа негізделген роботтар мектебі 1980-ші жылдары Массачусетс технология институтында Родни Брукс жүргізген жұмыстарға көп қарызды, ол студенттерімен және әріптестерімен бірге дөңгелекті және аяқты роботтар сериясын құрды, олар субсумпция архитектурасын пайдаланды. Брукс еңбектері, көбінесе "Жоспарлау – келесі не істеу керектігін анықтаудан қашудың бір жолы" сияқты ойын-қалқымды атаулармен жазылған, оның роботтарының антропоморфтық қасиеттері және мұндай роботтарды жасаудың салыстырмалы түрде төмен құны мінез-құлыққа негізделген тәсілді танымал етті. Брукс жұмысы екі бұрынғы маңызды оқиғаға сүйенеді – бұл мінез-құлыққа негізделген тәсілдің дамуындағы екі маңызды кезең. 1950 жылдары неврологиялық зерттеулерде тәжірибесі бар ағылшын ғалымы У. Грей Уолтер 1951 жылғы Ұлыбритания фестивалінде көрсетілген вакуумдық лампаларға негізделген екі робот жасады, олар қарапайым, бірақ тиімді мінез-құлыққа негізделген басқару жүйелерімен жабдықталған. Екінші маңызды оқиға – Валентино Брайтенбергтің 1984 жылғы "Көлік құралдары – синтетикалық психологиядағы тәжірибелер" (MIT Press) кітабы. Ол ой эксперименттерінің сериясын сипаттайды, олар сенсорлық/моторлық байланыстардың қарапайым схемасы қалай қорқыныш және махаббат сияқты күрделі көрінетін мінез-құлықтарға әкелуі мүмкін екенін көрсетеді. Кейінгі BEAM робототехника қауымдастығының жұмысы Марк Тильденнің еңбектеріне негізделген. Тильден Брукс эксперименттерінен (әр аяққа бір микроконтроллер қолданылды) жүріс механизмдеріне қажетті есептеу қуатын азайтуға ұқсас жағдайға түсті және есептеу талаптарын логикалық чиптерге, транзисторлық электроникаға және аналогтық схемалар жасауға дейін төмендетті. Дамудың тағы бір бағыты – мінез-құлыққа негізделген роботты көп роботтық командаларға кеңейту. Бұл жұмыста назар үйлесімді топтық мінез-құлықты туғызатын қарапайым, жалпы механизмдерді жасауға аударылады, бұл жасырын немесе ашық түрде жүзеге асырылады.