Design Principles of Autonomous Robots based on Coevolutionary Dynamics.

基于协同进化动力学的自主机器人设计原理。

• 批准号: 14580418
• 负责人: AKITA Takaya
• 金额: $ 2.62万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14580418/
• 关键词: Coevolution; Artificial Life; Evolutionary Computation; Swarm Intelligence; Constructive Approach; Autonomous Robots; Emergence; Complex Systems; 進化ロボティクス; 共進化ダイナミクス; 遺伝的アルゴリズム; 群ロボット

The field of evolutionary computation based on the algorithms inspired from biological evolution has been achieving the remarkable results recently. Most of the algorithms adopted in previous successful researches use static fitness functions. However, natural evolution is not so simple. Fitness of individuals depends on the complex interactions with the individuals in the same population or other populations. Furthermore, regarding the level of an individual, contribution of a trait to fitness depends on dynamic interactions with other traits. This study focused on such kind of "coevolution" in a broad sense and investigated the dynamics of it. At the same time, We aimed to apply the mechanisms and the mechanisms of the coevolution to design autonomous robot systems. First, we constructed 3 minimal models regarding coevolutionary phenomenon. Next, we examined coevolution of morphology and control of robots in order to construct design methodoloogy of autonomous robots. Then we investigated emergence of swarm intelligence, emotions in robots, and adaptivity of misperception in order to grasp the mechanism of emergence in the robot systems based on coevolution.

基于生物进化启发的算法的进化计算领域最近已取得了显着的结果。以前成功研究中采用的大多数算法都使用静态健身功能。但是，自然进化并不是那么简单。个体的适应性取决于与同一人群或其他人群中个人的复杂相互作用。此外，关于个体的水平，特征对健身的贡献取决于与其他特征的动态相互作用。这项研究从广义上讲，重点是这种“协同进化”，并研究了它的动态。同时，我们旨在将协同进化的机制和机制应用于设计自动机器人系统。首先，我们构建了有关共同进化现象的3个最小模型。接下来，我们检查了形态学和机器人控制的共同进化，以构建自主机器人的设计方法。然后，我们调查了群体智能，机器人情绪的出现以及误解的适应性，以掌握基于协同进化的机器人系统中出现的机制。

项目成果

朝井勇次: "ブロック型ロボットを用いた構造と行動の共進化の試み"情報処理学会論文誌. 43,SIG10. 110-118 (2002)

Yuji Asai：“使用块型机器人进行结构和行为的共同进化”，日本信息处理学会杂志 43，SIG10 (2002)。

Jin Akaishi, Takaya Arita: "An Agent Based Model for Adaptability of Misperception"Transactions on the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers. (in press).

Jin Akaishi、Takaya Arita：“基于代理的错误感知适应性模型”电子、信息和通信工程师学会汇刊。

Takahito Yamaoka, Takaya Arita: "A Computational Model of the Interaction between Environmental Dynamics and Economic Behaviors"Artificial Life and Robotics. 6(4). 170-174 (2003)

Takahito Yamaoka、Takaya Arita：“环境动力学与经济行为相互作用的计算模型”人工生命和机器人。

赤石仁, 有田隆也: "誤認の適応性に関するエージェントベースモデル"電子情報通信学会論文誌. 87-D-1(印刷中). (2004)

Hitoshi Akaishi，Takaya Arita：“基于代理的错误识别适应性模型”，电子、信息和通信工程师学会汇刊 87-D-1（出版中）。

Reiji Suzuki: "Evolutionary Analysis on Spatial Locality in N-person Iterated Prisoner' s Dilemma"International Journal of Computational Intelligence and Applications. (印刷中).

Reiji Suzuki：“N 人迭代囚徒困境中的空间局部性的进化分析”国际计算智能与应用杂志（正在出版）。