Seminar (Hauptstudium)
Seminar Lernende Roboter
Prof. Dr. Stefan Wrobel
Mitarbeiter
Autonome Roboter werden häufig als intelligente Maschinen bezeichnet. Damit ist nicht menschliche Intelligenz gemeint, sondern es wird das selbstständige Aufnehmen von Informationen aus der Umwelt, deren Verarbeitung, sowie die Ableitung von sinnvollen, dh zielgerichteten, Handlungsschritten beschrieben. Die Forderung der Autonomie bringt mit sich, dass die Robotersysteme mit einer komplexen Sensorik und Aktorik ausgestattet werden. So sollen die Maschinen in die Lage versetzt werden, die Gegebenheiten der Umwelt hinreichend zu erfassen und optimal koordinierte Aktionsfolgen generieren zu können.
Dies bringt jedoch einige Schwierigkeiten mit sich. Sensoren liefern Datenflüsse von hoher Dimensionalität und Dynamik, sind hochgradig verrauscht, sowie verschiedenen Störungen ausgesetzt. Aktuatoren verlangen eine robuste Koordination, da die Handlungsschritte nicht immer zu dem gewünschten Ergebnis führen. Nicht zuletzt unterliegen Roboter, wie jedes reale System, den physikalischen Gesetzmäßigkeiten. Sie besitzen Masse und Traegheit; ihre beweglichen Teile erfahren Reibung und Verschleiß. Die Mobilität der autonomer Roboter bedingt außerdem, dass diese einer sich permanent veränderten Umwelt ausgesetzt sehen.
In autonomen Robotern wird somit ein komplexes Zusammenspiel von Sensorik und Aktorik benötigt, welches von einer Vielzahl von Parametern bestimmt ist. Da dieses Zusammenspiel auch in unvorhergesehenen Situationen und veränderlichen Umgebungen erfolgreich sein muss, führen vordefinierte (harte) Regeln nur selten zum gewünschten Erfolg. Statt dessen werden oft Adaptionmechanismen und Lernverfahren in autonomen Robotern eingesetzt.
In diesem Seminar werden zum einen Grundlegende maschinelle Lernverfahren behandelt, die eine solche Robustheit bieten. Zum anderen werden Verfahren des sogenannten Verstärkungslernen thematisiert, die in der Lage sind Umgebungen selbständig zu explorieren, um schließlich aus diesen Erfahrungen nahezu optimale Entscheidungen abzuleiten. Desweiteren werden Robotersysteme besprochen, die erfolgreich solche Lernverfahren einsetzen.
| Zeit, Ort | Fr 9-11, SR A121 |
| Vorbesprechung | 20. Oktober 2006, 9:00 bis 10:30 Uhr, Seminarraum A121 |
| Teilnehmerzahl | 15 |
| Bereich (alte DPO) | B |
| Bereich (neue DPO) | B |
| Informationen im WWW | http://www-kd.iai.uni-bonn.de/de/lehre.html |
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