КНИГИ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ


 
Обложка Карпов В.Э., Карпова И.П., Кулинич А.А. Социальные сообщества роботов: Эмоции и темперамент роботов. Общение роботов. Модели контагиозного, подражательного и агрессивного поведения роботов. Командное поведение роботов и образование коалиций. Пространственная память анимата
Id: 242493
 
729 руб.

СОЦИАЛЬНЫЕ СООБЩЕСТВА РОБОТОВ: Эмоции и темперамент роботов. Общение роботов. Модели контагиозного, подражательного и агрессивного поведения роботов. Командное поведение роботов и образование коалиций. Пространственная память анимата. №19
Социальные сообщества роботов: Эмоции и темперамент роботов. Общение роботов. Модели контагиозного, подражательного и агрессивного поведения роботов. Командное поведение роботов и образование коалиций. Пространственная память анимата

URSS. 2019. 352 с. Твердый переплет. ISBN 978-5-9710-5778-9.

Настоящая монография является первой в нашей стране попыткой систематического изложения принципов построения социумов роботов, то есть использования моделей и методов социального поведения применительно к системам групповой робототехники. В книге обсуждаются вопросы методологии создания сообществ искусственных агентов-роботов, описываются базовые архитектуры индивидов, способных к социализации, приводятся модели организации межагентного взаимодействия, в том числе — принципы формирования и функционирования команд, коалиций, стай роботов с различной архитектурой. Помимо математических моделей, в работе рассматриваются и некоторые технические аспекты, такие как вопросы хранения и представления данных в группе роботов, особенности информационного обмена; приводятся алгоритмические и программно-аппаратные решения ряда модельных прикладных задач.

Монография рассчитана прежде всего на специалистов в области искусственного интеллекта и робототехники, а также может быть интересна специалистам в смежных областях, студентам технических вузов, аспирантам и всем тем, кто интересуется современными проблемами групповой и интеллектуальной робототехники.

Ключевые слова: групповая робототехника, многоагентные системы, социальное поведение, сообщества роботов


Оглавление
Предисловие9
Часть 1. МОДЕЛИ И ФЕНОМЕНЫ СОЦИАЛЬНОГО ПОВЕДЕНИЯ12
Глава 1. Модели социального поведения12
1.1. Групповая робототехника12
1.2. Технический подход16
1.3. Сообщества и социальное поведение в животном мире18
1.3.1. Типы социального поведения20
1.3.2. Социальные сообщества21
1.3.3. Усложнение структуры групп24
1.4. Механизмы обеспечения социального взаимодействия25
1.5. Эусоциальные насекомые27
1.5.1. Муравьи Formica30
1.5.2. Феноменология социального поведения муравьев32
1.5.3. Муравьи с технической точки зрения34
1.6. Модели и методы реализации социального поведения38
1.7. Выводы38
Глава 2. Базовые механизмы социального поведения40
2.1. Локальное взаимодействие40
2.2. Статический рой как формальная модель41
2.3. Проблема определения лидера в группе43
2.4. Дифференциация функций51
2.5. Образование коалиций55
2.6. Имитация частных феноменов группового поведения56
Глава 3. Устройство индивида58
3.1. Элементный базис59
3.1.1. Центральная нервная система60
3.1.2. Психофизиологические особенности особи61
3.2. Эмоции и темперамент роботов61
3.2.1. Внешнее проявление эмоций61
3.2.2. Эмоции и поведение63
3.2.3. Темперамент71
3.2.4. Система управления74
3.2.5. Автоматная модель темперамента83
3.2.6.Формальное описание системы управления96
3.3. Самосознание и субъективное «Я»99
3.3.1. Модели мира и субъективное «Я»101
3.3.2. Работа с моделью мира103
3.4. Выводы104
Глава 4. Общение роботов105
4.1. Язык и общение105
4.2. Эмоции и речь108
4.3. Характеристики информационного канала109
4.4. Сенсорная модель подражательного поведения роботов110
4.4.1. Языковые схемы подражательного поведения111
4.4.2. Сенсорная модель112
4.4.3. Подражательное поведение113
4.4.4. Комментарии к вопросу о подражательном поведении117
4.5. Феномен паразитического управления118
4.5.1. Изменение характера поведения121
4.5.2. Прямое выстраивание реакций. Регуляция ФКД124
4.5.3. Переориентация реакций126
4.6. О роли и смысле терминов128
Глава 5. Модели агрессивного поведения130
5.1. Введение130
5.2. Агрессивное поведение животных131
5.2.1. Терминология131
5.2.2. Роль агрессии в формировании социального поведения133
5.2.3. Агрессивное поведение муравьев134
5.3. Частная модель агрессивного поведения137
5.3.1. Пример реализации агрессивного поведения137
5.3.2. Эксперименты. Задача охраны территории138
5.4. Обобщенная модель агрессивного поведения143
5.4.1. Эмоциональная составляющая системы управления143
5.4.2. Обобщенное описание системы управления145
5.4.3. Агрессивный компонент149
5.4.4. Реализация обобщенной модели агрессивного поведения155
5.5. О профессиональной карьере аниматов158
5.5.1. Территориальное поведение: память и конфликты158
5.5.2. Постановка задачи160
5.5.3. Эксперименты163
5.6. Выводы167
Часть 2. КОМАНДНОЕ ПОВЕДЕНИЕ И КОАЛИЦИИ168
Глава 6. Модели командного поведения роботов168
6.1. Командная работа168
6.2. Стайное и коллективное поведение реактивных агентов172
6.2.1. Базовые понятия172
6.2.2. Постановка задачи174
6.3. Алгоритмы стайного поведения176
6.3.1. Классические алгоритмы176
6.3.2. Алгоритм на основе критериев возможности и взаимной полезности177
6.3.3. Ленивые и эгоистичные агенты179
Глава 7. Реализация моделей стайного поведения роботов182
7.1. Базовая когнитивная архитектура стайного робота182
7.1.1. Продукционные правила поведения роботов в многоагентной системе186
7.1.2. Правило изменения собственного состояния187
7.1.3. Правило изменения свойств объектов189
7.2. Классический стайный алгоритм функционирования команды роботов192
7.3. Алгоритмы на основе моделей возможности и взаимной полезности193
7.4. Ленивые и эгоистичные агенты197
7.4.1. Стайный алгоритм ленивых роботов197
7.4.2. Стайный алгоритм эгоистичных роботов200
7.5. Игра роботов в виртуальный футбол203
7.5.1. Кооперация, взаимнаяполезность и когнитивный диссонанс203
7.5.2. Устойчивость кооперации агентов207
7.5.3. Эксперименты и обсуждение209
Глава 8. Модели поведения агентов с BDI архитектурой212
8.1. Модель качественной семиотической среды функционирования216
8.1.1. Среда функционирования216
8.1.2. Концептуальный каркас среды функционирования217
8.1.3. Когнитивная архитектура агента с BDI архитектурой221
8.2. Имитационное моделирование кооперации роботов с BDI-архитектурой223
8.2.1. Проблемы имитационного моделирования интеллектуальных роботов223
8.2.2. Построение семиотической среды функционирования группой агентов224
8.3. Модель агента с BDI-архитектурой в семиотической среде231
8.3.1. Убеждения, цели и действия агента231
8.3.2. Совместное поведение агентов в семиотической среде233
8.4. Планирование индивидуальных действий агентов (роботов)234
8.4.1. Цели и поиск234
8.4.2. Социальность агентов в качественной среде функционирования236
8.4.3. Возможность достижения цели238
8.4.4. Пример взаимодействия агентов240
8.5. Алгоритмы командной работы интеллектуальных BDI-роботов242
8.5.1. Метаонтология интеллектуального BDI робота242
8.5.2. Доска объявлений243
8.5.3. Понятийная система роботов и протоколы общения246
8.6. Альтернативные пути250
Часть 3. ТЕХНИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ БАЗОВОГО УРОВНЯ253
Глава 9. Хранение и обработка данных в группе роботов253
9.1. Постановка задачи253
9.2. Основные требования к распределенной базе данных255
9.3. Общая база данных для группы роботов258
9.4. Концептуальная схема общей базы данных260
9.5. Логическая организация запросов к базе данных261
9.6. Обработка неточных и противоречивых данных263
9.6.1. Неточные данные264
9.6.2. Противоречивые данные266
9.6.3. Неточные и противоречивые данные268
9.7. Выводы269
Глава 10. Псевдоаналоговая коммуникация в группе роботов270
10.1. Организация коммуникации в группе роботов271
10.2. Ориентация роботов относительно друг друга274
10.3. Каналы связи275
10.4. Представление аналоговых сигналов276
10.5. Эксперименты. Стайная охота278
10.6. Выводы282
Глава 11. Построение роботом пути по визуальным ориентирам283
11.1. Введение283
11.2. Постановка задачи285
11.3. Ориентация робота в пространстве287
11.4. Формирование описания пути и его интерпретация288
11.5. Эксперименты. Задача фуражировки296
11.6. Обсуждение300
Глава 12. Практические задачи302
12.1. Аппаратный базис302
12.1.1. Роботы302
12.1.2. Полигон308
12.2. Моделирование310
12.2.1. Система KVORUM311
12.2.2. Архитектура системы моделирования314
12.3. Теория и практика315
Глава 13. Заключительная. Вопросы без ответов320 13.1. О существовании фундаментальных элементов||321
13.2. Организм и среда325
13.2.1. Критерий эффективности социума325
13.2.2. Сложность поведения индивида326
13.2.3. Нравственность поведения326
Глоссарий329
Библиография334

Об авторах
Карпов Валерий Эдуардович
Кандидат технических наук, доцент, начальник лаборатории робототехники Национального исследовательского центра "Курчатовский институт". В 1993 г. окончил Московский институт электроники и математики. Область научных интересов: групповая робототехника, интеллектуальные системы управления, эволюционное моделирование, машинное творчество. Автор более 80 научных публикаций.
Карпова Ирина Петровна
Кандидат технических наук, доцент Национального исследовательского университета "Высшая школа экономики". В 1992 г. окончила Московский институт электроники и математики. Область научных интересов: групповая робототехника, системы обработки данных, системы контроля знаний. Автор более 60 научных публикаций.
Кулинич Александр Алексеевич
Кандидат технических наук, старший научный сотрудник Института проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН. В 1981 году окончил технический университет Армении (ЕрПИ). Область научных интересов: искусственный интеллект, поддержка принятия решений, многоагентные системы, командное поведение агентов (роботов), когнитивная психология. Автор более 90 печатных работ.