ArtificiŽle Intelligentie gebruikersgroep


Reinforcement learning: de robotversie in aanbouw!

Elders op deze website is al enige tijd een Java-applet te zien van een gesimuleerde muis die leert een vieze, rode plant te vermijden en een groene, lekkere plant op te zoeken. De werking van deze muis wordt vrij gedetailleerd uitgelegd in een artikel van de hand van de bedenker van deze muis, Aad Hogervorst. Veel mensen zijn door dit programma geboeid geraakt, aan het denken gezet, enthousiast geworden. Het zal deze mensen interesseren dat er momenteel een hardwareversie van deze muis wordt gebouwd: een heuse lerende robotmuis!

De initiatiefnemer van dit projekt is Abraham Vreugdenhil, lid van zowel de Robotica-gebruikersgroep als van de ArtificiŽle Intelligentie gebruikersgroep. Hij liep al enige tijd rond met de gedachte om het systeem van de lerende muis "in het echt" te bouwen, maar worstelde steeds met een schijnbaar onoverkomelijk probleem: hoe kan op eenvoudige, betrouwbare, en niet te dure manier het richtinggevoelig kleurenzien worden gerealiseerd?

Uiteindelijk heeft hij de vernuftige en elegante oplossing gebouwd die in de volgende, door hemzelf gemaakte foto te zien is. De robot zelf is nog niet klaar, en de programmering van het neurale netwerkje moet nog beginnen; maar het kleurenzien heeft zijn eerste tests gehad en lijkt te werken!

[Foto van de robotmuis]

Toelichting:

Op de foto zien we links de muis, en rechts een plant.

Boven op de muis staan de ogen. Zowel de richtinggevoeligheid als de kleurgevoeligheid wordt bereikt door met trechtervormige compartimenten te werken. Er zijn vier van zulke compartimenten: rood-rechts, rood-links, blauw-rechts, en blauw-links. (Er is gekozen voor blauw i.p.v. groen omdat dat een betere kleurscheiding geeft.) De voorkant van de trechters is afgeplakt met gekleurd, doorzichtig folie; in de trechters met rood folie zal voornamelijk het rode licht doordringen, in de trechters met blauw folie voornamelijk het blauwe licht. Achterin de trechters zitten de lichtgevoelige cellen. Deze cellen zijn dus zelf niet gevoelig voor ťťn bepaalde kleur, maar gewoon voor "wit" licht, d.w.z. alle kleuren tegelijk.

De plant krijgt een kleur door de met aluminiumfolie beplakte, kegelvormige top van bovenaf met gekleurd licht te beschijnen; de invallende lichtbundel verlaat de plant dan horizontaal in alle richtingen na weerkaatsing op de kegel. Het gekleurde licht wordt eenvoudig verkregen door een halogeenlampje af te dekken met gekleurd doorzichtig folie - inderdaad, hetzelfde folie als in de ogen gebruikt is! Op de foto wordt de plant met rood licht beschenen.

Ook de "stam" van de plant is met aluminiumfolie beplakt en kan dus onder spanning worden gezet. Het is de bedoeling dat de "bumper" van de muis, die nu nog van doorzichtig kunststof is, ook geleidend wordt gemaakt. Hiermee kan de muis de karakteristiek van de spanning (bijv. de frekwentie) "proeven" en zo de plant "ervaren" als lekker of vies. Daarnaast dient de bumper natuurlijk ook om d.m.v. veerkontaktjes botsingen te registreren, en zo de muis in staat te stellen om "terug te stuiteren" van de planten en de omheining van zijn verblijf, ongeveer zoals in de Java-applet.

GV 02-02-2003


Terug naar overzicht eigen maaksels