Skinner operant conditioning model and robot bionic self-learning control

Other literature type Croatian OPEN
Cai, Jianxian ; Hong, Li ; Cheng, Lina ; Yu, Ruihong (2016)
  • Publisher: Faculty of Mechanical Engineering in Slavonski Brod, Faculty of Electrical Engineering in Osijek, Faculty of Civil Engineering in Osijek
  • Journal: Tehnički vjesnik, volume 23, issue 1 (issn: 1330-3651, eissn: 1848-6339)
  • Subject: balanced control; Fuzzy Set; mapping rules; Skinner Operant Conditioning Mechanism | neizraziti skup; pravila preslikavanja; Skinner Operant Conditioning Mechanism; uravnoteženo upravljanje

Fuzzy Skinner Operant Conditioning Automaton (FSOCA) sastavljen je na temelju Operant Conditioning mehanizma primjenom teorije neizrazitih skupova. Osnovno obilježje automata FSOCA je sljedeće: neizraziti rezultati stanja pomoću Gausove funkcije koriste se kao skupovi neizrazitog stanja; neizrazita pravila preslikavanja (fuzzy mapping rules) kod fuzzy-conditioning-operacije zamjenjuju stohastičke "conditioning-operant" skupove preslikavanja. Stoga se automat FSOCA može koristiti za opisivanje, simuliranje i dizajniranje raznih samo-organizirajućih radnji fuzzy nesigurnog sustava. Automat FSOCA najprije usvaja online algoritam grupiranja (clustering) u svrhu podjele ulaznog prostora (input space) te koristi intenzitet pobude pravila preslikavanja kako bi odlučio treba li generirati novo pravilo preslikavanja da bi broj pravila preslikavanja bio ekonomičan. Dizajnirani FSOCA automat primijenjen je za reguliranje balansiranja gibanja robota s dva kotača. Kako se učenje nastavlja, odabrana vjerojatnoća fuzzy operanta koji optimalno slijedi postepeno će se povećavati, entropijsko djelovanje fuzzy operanta će se postepeno smanjivati pa će se automatski generirati i izbrisati neizrazita pravila preslikavanja. Nakon otprilike sedamnaest krugova obuke, odabrane vjerojatnosti neizrazitog posljedičnog optimalnog operanta postupno teže prema jednoj, entropija djelovanja neizrazitog operanta postupno se smanjuje i broj neizrazitih pravila preslikavanja postaje optimalan. Tako robot postupno uči vještinu balansiranja gibanja.
  • References (25)
    25 references, page 1 of 3

    [1] Tahriri F.; Mousavi M.; Yap H. J.; Siti Zawiah M. D.; Taha Z. Optimizing the Robot Arm Movement Time Using Virtual Reality Robotic Teaching System. // International Journal of Simulation Modelling. 14, 1 (2015), pp. 28-38. DOI: 10.2507/IJSIMM14(1)3.273

    [2] Capi, G.; Nasu, Y.; Barolli, L. et al. Application of genetic algorithms for biped robot gait synthesis optimization during walking and going up-stairs. // Advanced Robotics, 15, 6 (2011), pp. 675-694. DOI: 10.1163/156855301317035197

    [3] Karabegović, I.; Karabegović, E.; Mahmić, M.; Husak, E. The application of service robots for logistics in manufacturing processes. // Advances in Production Engineering & Management. 10, 4(2015), pp. 185-194. DOI: 10.14743/apem2015.4.201.

    [4] Vilasís-Cardona, X.; Luengo, S.; Solsona, J. and et al. Guiding a Mobile Robot with Cellular Neural Networks. // International Journal of Circuit Theory and Applications. 30, 6(2002), pp. 611-624. DOI: 10.1002/cta.212

    [5] Jerbic, B.; Nikolic, G.; Chudy, D.; Svaco, M.; Sekoranja B. Robotic Application in Neurosurgery Using Intelligent Visual and Haptic Interaction. // International Journal of Simulation Modelling. 14, 1(2015), pp. 71-84. DOI: 10.2507/IJSIMM14(1)7.290

    [6] Chatterjee, P.; Mondal, S.; Chakraborty, S. A comparative study of preference dominance-based approaches for selection of industrial robots. // Advances in Production Engineering & Management. 9, 1(2014), pp. 5-20. DOI: 10.14743/apem2014.1.172.

    [7] Zhang Z.-H.; Hu, C. Multi-Model Stability Control Method of Underactuated Biped Robots Based on Imbalance Degrees. // International Journal of Simulation Modelling. 14, 4(2015), pp. 647-657. DOI: 10.2507/IJSIMM14(4)7.318

    [8] Veloso, M. M.; Rybski, P. E.; Chernova, S.; Vail, D. CMRoboBits: Creating an Intelligent AIBO Robot. // AI Magazine, 27, 1(2006), pp. 67-82.

    [9] Touretzky, D. S.; Saksida, L. M. Operant Conditioning in Skinnerbots. // Adaptive Behavior. 5, 3/4(1997), pp. 219- 247. DOI: 10.1177/105971239700500302

    [10] Zalama, E.; Gomez, J.; Paul, M.; Peran, J. R. Adaptive Behavior Navigation of a Mobile Robot. // IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, Part A: Systems and Humans. 32, 1(2002), pp. 160-169. DOI: 10.1109/3468.995537

  • Metrics
    No metrics available
Share - Bookmark