Gösteri ile programlama - Programming by demonstration - Wikipedia

İçinde bilgisayar Bilimi, gösteri ile programlama (PbD) bir son kullanıcı geliştirme Bir bilgisayara veya bir robota yeni davranışları öğretme tekniği, görevi makine komutlarıyla programlamak yerine doğrudan transfer etme görevini göstererek.

Şartlar örnekle programlama (PbE) ve gösteri ile programlama (PbD) 1980'lerin ortalarında yazılım geliştirme araştırmalarında ortaya çıktı[1] bir programlama dili öğrenmek zorunda kalmadan bir dizi işlem tanımlamak için bir yol tanımlamak. Literatürde bu terimler arasındaki olağan ayrım, PbE'de kullanıcının bilgisayar uygulamasının prototip bir ürününü vermesidir. bir sorgunun istenen sonuçlarında bir satır; PbD'de kullanıcı, bilgisayarın tekrar etmesi gereken bir dizi eylemi gerçekleştirerek farklı veri setlerinde kullanılmak üzere genelleştirir.

Bu iki terim ilk olarak farklılaşmamıştı, ancak daha sonra PbE çoğunlukla yazılım geliştirme araştırmacıları tarafından benimsenme eğilimindeyken, PbD robotik araştırmacıları tarafından benimsenme eğilimindeydi. Bugün, PbE, simülatörlere benzer yeni programlama dilleri tarafından desteklenen tamamen farklı bir kavramı ifade etmektedir. Bu çerçeve ile karşılaştırılabilir Bayes program sentezi.

Gösteri yoluyla robot programlama

PbD paradigması, robot programlarının geliştirilmesi ve bakımıyla ilgili maliyetler nedeniyle ilk olarak robotik endüstrisi için caziptir. Bu alanda, operatör genellikle başarması gereken görev hakkında örtük bilgiye sahiptir (bunu nasıl yapacağını bilir), ancak robotu yeniden yapılandırmak için gereken programlama becerilerine (veya zamana) sahip değildir. Örnekler aracılığıyla göreve nasıl ulaşılacağını göstermek, böylece her ayrıntıyı açıkça programlamadan becerinin öğrenilmesini sağlar.

Robotikte önerilen ilk PbD stratejileri temel alındı öğretme, yol gösterici veya Geri çalma temelde robotu (özel bir arayüz aracılığıyla veya manuel olarak), robotun sıralı olarak benimseyeceği bir dizi ilgili konfigürasyon (konum, yön, kavrayıcının durumu) ile hareket ettirmeyi içeren yöntemler. Yöntem daha sonra, esas olarak teleoperasyon kontrolüne odaklanarak ve görme gibi farklı arayüzler kullanılarak aşamalı olarak iyileştirildi.

Bununla birlikte, bu PbD yöntemleri hala doğrudan tekrarlamayı kullanıyordu ve bu, endüstride yalnızca tamamen aynı ürün bileşenlerini kullanan bir montaj hattı tasarlanırken yararlıydı. Bu konsepti farklı varyantlara sahip ürünlere uygulamak veya programları yeni robotlara uygulamak için genelleme konusu çok önemli bir nokta haline geldi. Bu sorunu ele almak için, beceriyi genellemeye yönelik ilk girişimler, temel olarak kullanıcının, kullanıcının niyetleri hakkındaki sorgular yoluyla yardımına dayanıyordu. Daha sonra, genelleme sorununu çözmek için, temelde sembolik düzeyde veya yörünge düzeyinde öğrenme yöntemlerinde ikiye ayrılmış farklı düzeylerde soyutlamalar önerildi.

Geliştirilmesi insansı robotlar doğal olarak gösteri yoluyla robot programlamaya artan bir ilgi getirdi. İnsansı bir robotun doğası gereği yeni ortamlara uyum sağlaması beklendiğinden, sadece insan görünümü değil, kontrolü için kullanılan algoritmalar da esneklik ve çok yönlülük gerektirir. Sürekli değişen ortamlar ve bir robotun gerçekleştirmesi beklenen çok çeşitli görevler nedeniyle, robot sürekli olarak yeni beceriler öğrenme ve mevcut becerileri yeni bağlamlara uyarlama becerisine ihtiyaç duyar.

PbD'de araştırma, insanlarda ve hayvanlarda taklit sürecini taklit etmek için nörobilim ve sosyal bilimlerden içgörüler alarak, disiplinler arası bir yaklaşım benimsemek için orijinal salt mühendislik perspektifinden aşamalı olarak ayrıldı. Robotikte bu iş yapısının giderek daha fazla dikkate alınmasıyla, Gösteri yoluyla robot programlama (RPD veya RbD olarak da bilinir) ayrıca aşamalı olarak daha biyolojik etiketle değiştirildi. Taklit yoluyla öğrenme.

Parametreli beceriler

Bir insan operatör tarafından bir görev gösterildikten sonra, Yörünge bir veritabanında saklanır. Ham verilere daha kolay erişim, parametreleştirilmiş becerilerle gerçekleştirilir.[2] Bir beceri, bir veritabanı talep ediyor ve bir yörünge oluşturuyor. Örneğin, ilk olarak “açıcı (yavaş)” becerisi hareket veri tabanına gönderilir ve buna karşılık olarak robot kolunun depolanan hareketi sağlanır. Bir becerinin parametreleri, politikanın harici kısıtlamalar.

Beceri, görev isimleri arasında verilen bir arayüzdür. Doğal lisan ve altında yatan uzaysal noktalardan oluşan 3d uzayda hareket. Tek beceriler, daha uzun hareket dizilerini yüksek seviyeli bir perspektiften tanımlamak için bir görevde birleştirilebilir. Pratik uygulamalar için, farklı eylemler bir beceri kütüphanesi. Soyutlama düzeyini daha da artırmak için beceriler, dinamik hareket ilkelleri (DMP). Gösteri sırasında bilinmeyen bir robot yörüngesini anında oluştururlar. Bu, çözücünün esnekliğini artırmaya yardımcı olur.[3]

Robotik olmayan kullanım

Son kullanıcılar için, karmaşık bir araçta bir iş akışını otomatikleştirmek için (ör. Photoshop ), en basit PbD durumu makro kaydedici.

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ Halbert, Dan (Kasım 1984). "Örneklerle Programlama" (PDF). U.C. Berkeley (Doktora tezi). Alındı 2012-07-28. Alıntı dergisi gerektirir | günlük = (Yardım)
  2. ^ Pervez, Affan ve Lee, Dongheui (2018). "GMM karışımını kullanarak görev parametreli dinamik hareket ilkellerini öğrenme" (PDF). Akıllı Servis Robotikleri. Springer. 11 (1): 61–78. doi:10.1007 / s11370-017-0235-8.CS1 Maint: birden çok isim: yazarlar listesi (bağlantı)
  3. ^ Alizadeh, Tohid ve Saduanov, Batyrkhan (2017). Ortak bir ortamda birden fazla görevin gösterilmesiyle robot programlama. 2017 IEEE Uluslararası Akıllı Sistemler için Çok Sensörlü Füzyon ve Entegrasyon Konferansı (MFI). IEEE. s. 608–613. doi:10.1109 / mfi.2017.8170389.CS1 Maint: birden çok isim: yazarlar listesi (bağlantı)

Dış bağlantılar

İnceleme belgeleri

Dergilerde özel sayılar

Önemli laboratuvarlar ve insanlar

Videolar

Omlet pişirmeyi öğrenen bir robot:

Bir şişe kolayı sökmeyi öğrenen bir robot:

  • "Kola Şişesini Sökün", Youtube, DE.