Deliberative Kontrol : Robot içinde bulunduğu dünya hakkında tam bir bilgiye sahip olması gerekmekte

Deliberative Kontrol


l. Giriş

Kontrol edilen nesnenin hangi durumda ne yapacağına veya ne tepki göstereceğine karar verme isine kontrol etme denir. Kontrol sistemi araçlar ve programlardan oluşur. Robot kontrolünde kullanılan dört kontrol yöntemi vardır. Bunlar:

• Reactive Kontrol
• Deliberative Kontrol
• Hybrid Kontrol
• Davranışsal Kontrol

Bu araştırmada ikinci olarak belirtilen deliberative kontrol yönteminden bahsedilecektir. Ancak diğer yöntemleri de birer cümle ile açıklamakta yarar vardır.

İlk yöntem olan reactive (reflekssel) kontrol deliberative kontrolün aksine hiçbir planlama ve hafıza kullanımı olmadan refleks benzeri, çok hızlı bir kontrol yöntemidir.

Hybrid kontrol ise reactive ve deliberative kontrollerin birlikte kullanılması durumudur. Bu yöntemde, kullanılan iki temel kontrol yöntemi arasında ara bir modül bulunmaktadır.

Son olarak, davranışsal kontrol duruma göre ilk iki yöntemden birinin kullanıldığı, ama ikisinin bir arada kullanılmadığı, başka bir kontrol yöntemidir.

2. Deliberative Kontrol

Deliberative kontrol kullanan bir robotun, göreceli olarak, içinde bulunduğu dünya hakkında tam bir bilgiye sahip olması gerekmektedir. Robot içinde bulunduğu dünyanın bir modelini oluşturup bu yapacağı hareketlerin etkilerini bu modele göre optimize eder. Bu sebeple, deliberative kontrol yarattığı dünya modeli hakkında güçlü varsayımlar yapmak zorundadır. Robotun vereceği kararların doğruluğu ve güvenilirliği bu şarta bağlıdır. Dinamik bir dünyada geçmiş bilgilere dayanmak, bu bilgilerin geçerliliğini yitirme olasılıkları yüksek olduğu için, iyi bir yöntem değildir. Bu yüzden oluşturulan modeller, geçmiş bilgilerin yanı sıra, alıcılardan gelen bilgiler de kullanılarak hazırlanır. Deliberative sistemlerinin bazı ortak özellikleri şunlardır:

• Askeri veya ticari kuruluşların yapıları gibi bölümler ve fonksiyonlar arasında açıkça belirlenebilen bir hiyerarşi mevcuttur.
• Kontrol ve iletişim katmanlar arasında kestirilebilir ve önceden belirli bir şekilde sağlanır.
• Üst katmanlar alt katmanlar için yeni ve daha küçük yeni amaçlar belirler.
• Alt katmanlardaki planlama daha hızlı ve yereldir.
• Sembolik dünya modellerine bağlıdırlar.

Algılama/planlama/hareket etme modeli üzerine kurulan bu sistemlerde düşünme ve hareket etme arka arkayadır. Deliberative kontrolde robot mümkün olan bütün algı değerlerini ve depoladığı bilgileri alır ve bir hareket yaratacak sebepler arar. Bunu yapabilmek için robot işi gören planı bulana kadar bütün potansiyel planları araştırır. Bu robotun ileriyi görüp "eğer bundan sonra bunu yaparsam bu olur, eğer bunu yaparsam bu olur " şeklinde düşünmesi gerekir. Bu işlem çok zaman alacağından, eğer robotun çabuk hareket etmesi gerekiyorsa işlevsel olmayabilir. Ancak, eğer zaman varsa, bu robotun stratejik hareket etmesini sağlar.

2.1 NASREM Kontrol Yapısı

NASREM NASA’nın "Tele-robot Kontrol Sistem Mimarisi" için sunduğu bir modeldir. Bu sistem bazı bakım ve birleştirme işlemleri için hala kullanılmaktadır.

Image

Şekil 1: NASREM

Bu modelde altı katman bulunmaktadır. Bunlar:

1. Servo Robot hareket birimleri için destek sağlayan katman.
2. Primitive Pürüzsüz rotalar için gereken hareket temellerini uygulayan katman.
3. Elemental Move Çevredeki nesnelerden engellenmeyecek şekilde robotun rotasını çizen katman.
4. Task Nesneler üzerindeki işlemleri daha ufak alt işlemler dizisi haline getiren katman.
5. Service Bay Nesne grupları üzerindeki işlerin "Task" birimlerine bölünmesi ve bunların sıralanması.
6. Service mission Bütün işlemi "Service Bay" birimlerine bölen katman.

NASREM sistemi de Algılama/planlama/hareket etme prensibi üzerine kurulmuştur.

3. SHAKEY

SHAKEY Stanford Araştırma Enstitüsünde (SRİ) 1960’ların sonlarına doğru tasarlanmış hareketli bir robottur. Bu, oda büyüklüğünde ve çok yavaş bilgisayarlar tarafından kontrol edilen robot, deliberative robot kontrolünün ilk örneğidir. Shakey’de bir TV kamerası, bir mesafe ölçüm cihazı, dokunma algılayıcılarına sahip ve DEC PDP-10 ve PDP-15 bilgisayarlarına radyo ve video linkleri ile bağlanmıştır. Shakey algılama, dünya modelleme ve hareket etme için tasarlanmış programlar kullanmaktadır. En alt katmanda dönme, hareket etme ve rota planlama, ara katmanda, alt katman işlemlerini daha güçlü bir şekilde birleştirme, ve en üst katmanda, plan uygulama ve amaca ulaşma görevleri yürütülmektedir. Bu sistem aynı zamanda uyguladığı planları ileride kullanmak üzere kaydetme yeteneğine de sahiptir.

Bu tür hiyerarşi içeren kontroller, iyi yapılanmış ve kestirilebilir uygulamalar için iyi bir çözümdürler. Ancak bu sistemlerin içerdikleri hiyerarşi ve dünya bu sistemlere önemli bazı dezavantajlar getirmektedir. Bunun en önemlisi yapısal ve kesin olmayan çevrelerden edinilen yetersiz bilgidir. Bunun dışında, iletişim altyapısının sınırlı olması da bütün sistemin baştan kurulmasına sebep olabilir. Ayrıca planlama için gereken araştırma ve model oluşturma zaman aldığından bu yöntem yavaştır.

Posted in Genel.

Bir cevap yazın