Prírodou inšpirované algoritmy

Komunikácia medzi robotom a prostredím

V typických robotických systémoch sa používajú často diaľkové ovládané robotické ruky na vykonávanie robotickej úlohy. Ak má robot dostatočnú autonómiu potom to nie je problém. Ak však zostane stáť pred prekážkou, potom potrebuje pomoc operátora. Kde informácia od operátora nie je integrovaná do systému, SR sa stáva neužitočným. Teda musíme navrhnúť systém, ktorým operátor pomocou povelov vytvorí program a umožní dokončiť všetky robotické činnosti. Diaľkové ovládanie je zdĺhavé a únavné a aj v najlepších podmienkach vedie k nezdaru. Najlepšie riešenie je vytvoriť rovnováhu medzi autonómiou robota a zásahom operátora, takže operátor môže pomáhať robotu kedykoľvek robot uviazne pred prekážkou. Avšak robot musí manipulovať s veľkým množstvom lokálnych procesov automaticky. Komunikácia operátor - robot môže byť realizovaná joystikom, klávesnicou, hlasom, pohybom očí alebo hlavy. Môže byť použitá aj emociálna komunikácia ako sú gestá a intonácia hlasu. Ďalšie typy komunikácie, ktoré sú potrebné sú robot - operátor a robot - robot. Komunikácia robot - robot bola preštudovaná v niekoľkých výskumoch v podmienkach rozloženia robotického systému. Vysielanie a prijímanie správ sú dva základné mechanizmy komunikácie a budú vhodné pre senzorickú úroveň komunikácie SROV. Naproti tomu komunikácia robot - operátor vyžaduje oveľa vyššie úrovne komunikácie. Z uvedeného vyplýva, že hlas alebo pohyb sú považované za uprednostňované protokoly pre komunikáciu s robotom.

K riešeniu týchto problémov vedú práce napr. laboratória University of Tokyo – Tokyo, Cybernetic System (Tachi Lab), kde od 80-tich rokov pracujú na realizácií aplikácie úloh robotiky, komunikácie a designu. Na prvom obrázku dole je master systém - operátor, operátor vidí aktuálnu scénu pomocou stereo videnia v helme. Na druhom obrázku je slave systém - robot, vybavení senzormi, a pohybuje sa podľa operátorových rúk, hlavy. Informácie sú posielané cez počítač, takisto komunikácia so vzdialeným systémov sa realizuje cez PC.

Dá sa využiť aj počítačový model na analýzu zvukového procesu robený na ATR – Kyoto(Japonsko). Ľudská reč nie je prenos čistej logickej informácie. Objavujú sa tu dynamické interakcie medzi účastníkmi s rôznymi vnemovými, zmyslovými orgánmi na rôznych úrovniach komunikačných kanálov. Budúce komunikačné systémy by mali umožňovať, zmierniť, vyrovnávať a vylepšovať proces vyrovnávania interakcie medzi jednotlivými komponentmi. Snaha je zostrojiť počítačový model na analýzu sluchových procesov.

Experimenty naznačujú, že sú dve hlavné zvukové procesy, jeden riadi hlasovú rezonanciu (rozostup, vlnenie) a druhá paralelne produkuje signál na riadenie tejto rezonancie. Jedna odozva je relatívne rýchla ( prirodzená frekvencia 4 -7 Hz) vzdialene 90 -120 ms. Tie ďalšie sú relatívne pomalé 0.5 -1 Hz maximálnym efektom okolo 300 - 600 ms.