Adaptation through a Stochastic Evolutionary Neuron Migration Process, Acta Universitatis Ouluensis C Technica 202

Evoluutiolaskenta on yleistermi jota käytetään kuvaamaan menetelmiä, joka perustuvat biologiseen evoluutioteoriaan ja luonnonvalintaan. Evolutiivinen robotiikka soveltaa evoluutiolaskentaa autonomisten robottien rakenteen ja ohjausjärjestelmien kehittämisessä. Evolutiivisen robotiikan perusajatuksena on luoda kilpailutilanne, jossa hyvät ratkaisut voittavat ja huonot häviävät. Kilpailutilanteen jatkuessa riittävän kauan, vain parhaat ratkaisut jäävät jäljelle. Kun keinotekoinen evoluutio kohdistuu robottien ohjausjärjestelmiin eli niiden ”aivoihin”, on parhaassa tapauksessa tuloksena itsenäisesti toimiva robotti, joka kykenee suorittamaan tehokkaasti annettuja tehtäviä. Näin evoluutiolaskenta tarjoaa tehokkaan työkalun vaikeasti mallinnettavien ongelmien ratkaisuun. Väitöskirjatutkimuksessa kehitettiin menetelmä, jolla voidaan luoda neuroverkkoihin perustuvia ohjausjärjestelmiä autonomisten robottien ohjaamiseen. Työn perusajatuksena on hyödyntää lateraalisesti vuorovaikuttavien neuroneiden avaruudellista sijoittumista ohjausjärjestelmälle halutun dynamiikan aikaansaamiseksi. Kehitetyssä menetelmässä evoluutiolaskennan avulla luodaan valintapaine, joka ohjaa lateraalisesti vuorovaikuttavien neuroneiden stokastista liikettä 2-ulotteisessa avaruudessa siten, että muodostuu avaruudellinen rakenne - neuroverkko - joka kykenee käsittelemään syötetyn anturitiedon tarkoituksen mukaisella tavalla ja tuottamaan halutun toiminnon. Kehitettyjä toimintoja voidaan hyödyntää suoraan liikkuvien robottien ohjaamisessa. Väitöskirjatutkimuksessa esitettiin mm. sovellutus, jossa robotti oppii yrityksen ja erehdyksen kautta kulkemaan itsenäisesti toimistoympäristössä ja kiertämään havaitut esteet. Tutkimuksessa analysoitiin myös kehitettyjen ohjausjärjestelmien käyttäytymistä ympäristön muuttuessa. Tutkimuksessa saatiin tilastollista näyttöä synaptisista säännöistä, joka muistuttavat aivoista tehtyjä vastaavia havaintoja.

ISBN-10:
951-42-7306-0
Kieli:
ENGL
Tekijät:
Haverinen Janne
Tuotekoodi 013354
12,00 €