רובוטיקה אבולוציונית

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה לניווט קפיצה לחיפוש

רובוטיקה אבולוציונית היא תחום ברובוטיקה העוסק בתכנון של רובוטים בהשראת האבולוציה הביולוגית או תוך יישום של כלים מתמטיים מתחום החישוביות האבולוציונית.

רובוטיקה אבולוציונית היא תחום צעיר ברובוטיקה. העוסקים בתחום זה נמנים עם פי רוב על מוסדות מחקר אקדמיים (חייב אישור) (נכון לינואר 2014). תחום המקורב מאוד לרובוטיקה אבולוציונית ולעיתים קרובות משפיע עליה הוא A-LIFE - חקר המערכות המלאכותיות המדמות תהליכי חיים. תחום הרובוטיקה האבולוציונית נחקר לרוב במסגרות מדעיות רחבות ממנו כגון: מדעי המחשב, הנדסה מכנית, הנדסת מערכות, ביולוגיה חישובית.

בקרב מוסדות המחקר הישראליים העוסקים בתחום זה ניתן למנות את אוניברסיטת ת"א ואת אוניברסיטת בן-גוריון בנגב.

מבוא[עריכת קוד מקור | עריכה]

מתוקף הגדרתה, עוסקת הרובוטיקה האבולוציונית בפיתוח של מערכות רובוטיות בהתבסס על ניסוי (בסביבה מציאותית או מדומה) של רובוט אחד או יותר ולאחר מכן תהליכים של שינוי, מיון וברירה בדומה לאבולוציה הביולוגית. רובוטים המתקבלים בשיטה זאת עשויים לקבל צורה או תכונות שלא נצפו מראש על ידי המפתחים ובכך ייחודה של שיטה זו.

תהליך פיתוח אופייני של רובוט מתחיל בהפשטה של הרכיב הרובוטי המיועד לפיתוח ומבנהו מתואר באוסף של ערכים מספריים. מספרים אלו מקודדים אל תוכנה בדמותן של מחרוזות מספריות. מחרוזות אלה מכונות כרומוזמים על שום דמיונם למבנה בעל אותו השם בגוף החי. במקביל מחליטים המפתחים על סביבת ניסוי לרובוט ועל שיטת הערכה על פיה ימדד טיבו. תוכנת מחשב המיועדת לכך יכולה על פי הוראה לבצע שינויים מקומיים בערכי המחרוזת המתארת את סכימת הרובוט או אף "לערבב" יחד קטעים ממחרוזות המתארות רובוטים שונים (אך דומים). כעת מתחיל תהליך חזרתי (איטרציה) המכיל מספר שלבים:

  • מנסים רובוט אחד (או יותר) בסביבת הניסוי
  • מנקדים את הרובוטים בהתאם לביצועיהם
  • מדרגים וממינים את הרובוטים בהתאם לניקוד
  • את המחרוזות של הרובוטים המצטיינים לשלב זה משנים או מערבבים באמצעות התוכנה
  • מנסים את הרובוטים החדשים שהתקבלו כתוצאה מהשינויים הנ"ל וחוזר חלילה.

את התהליך ניתן לעצור בכל שלב, על מנת להפיק תועלת מהרובוטים שהתקבלו או לבחון את התהליך.

ספרות וחשיפה מדעית[עריכת קוד מקור | עריכה]

לתחום הרובוטיקה האבולוציונית מוקדשים לעיתים תכופות (והולכות) מאמרים, גליונות כתבי עת מדעיים וסדנאות מקצועיות בכנסים מדעיים חשובים. יחד עם זאת, אין בנמצא עדיין כתב עת בינלאומי המוקדש כולו או ברובו לתחום.

מקורות[עריכת קוד מקור | עריכה]

  • Bongard, J. C. Evolutionary Robotics. Communications of the ACM, 56(8), 74-83.