The Playful Machine (eBook)
XX, 335 Seiten
Springer Berlin (Verlag)
978-3-642-20253-7 (ISBN)
Autonomous robots may become our closest companions in the near future. While the technology for physically building such machines is already available today, a problem lies in the generation of the behavior for such complex machines. Nature proposes a solution: young children and higher animals learn to master their complex brain-body systems by playing. Can this be an option for robots? How can a machine be playful? The book provides answers by developing a general principle---homeokinesis, the dynamical symbiosis between brain, body, and environment---that is shown to drive robots to self- determined, individual development in a playful and obviously embodiment- related way: a dog-like robot starts playing with a barrier, eventually jumping or climbing over it; a snakebot develops coiling and jumping modes; humanoids develop climbing behaviors when fallen into a pit, or engage in wrestling-like scenarios when encountering an opponent. The book also develops guided self-organization, a new method that helps to make the playful machines fit for fulfilling tasks in the real world.
The book provides two levels of presentation. Students and scientific researchers interested in the field of robotics, self-organization and dynamical systems theory may be satisfied by the in-depth mathematical analysis of the principle, the bootstrapping scenarios, and the emerging behaviors. But the book additionally comes with a robotics simulator inviting also the non- scientific reader to simply enjoy the fabulous world of playful machines by performing the numerous experiments.
1.Introduction.- 2.Self-Organization in Nature and Machines.- 3.The Sensorimotor Loop. - 4.Principles of Self-Regulation - Homeostasis . - 5.A General Approach to Self-Organization - Homeokinesis.- 6.From Fixed-Point Flows to Hysteresis Oscillators.- 7.Symmetries, Resonances, and Second Order Hysteresis.- 8.Low Dimensional Robotic Systems.- 9.Model Learning.- 10.High-Dimensional Robotic Systems.- 11.Facing the Unknown - Homeokinesis in a New Representation*.- 12.Guided Self-Organization - A First Realization.- 13.Channeling Self-Organization.- 14.Reward-Driven Self-Organization.- 15.Algorithmic Implementation.- 16.The LPZROBOTS Simulator.- 17.Discussion and Perspectives.- List of Figures.- List of Videos.- List of Experiments.- References.- Index.
| Erscheint lt. Verlag | 11.1.2012 |
|---|---|
| Reihe/Serie | Cognitive Systems Monographs | Cognitive Systems Monographs |
| Vorwort | Rolf Pfeifer |
| Zusatzinfo | XX, 336 p. 166 illus., 151 illus. in color. |
| Verlagsort | Berlin |
| Sprache | englisch |
| Themenwelt | Mathematik / Informatik ► Mathematik |
| Technik | |
| Schlagworte | Adaptive Systems • Artificial Intelligence • embodied cognition • machine learning • Robotics |
| ISBN-10 | 3-642-20253-5 / 3642202535 |
| ISBN-13 | 978-3-642-20253-7 / 9783642202537 |
| Haben Sie eine Frage zum Produkt? |
PDF (Ohne DRM)Digital Rights Management: ohne DRM
Dieses eBook enthält kein DRM oder Kopierschutz. Eine Weitergabe an Dritte ist jedoch rechtlich nicht zulässig, weil Sie beim Kauf nur die Rechte an der persönlichen Nutzung erwerben.
Dateiformat: PDF (Portable Document Format)
Mit einem festen Seitenlayout eignet sich die PDF besonders für Fachbücher mit Spalten, Tabellen und Abbildungen. Eine PDF kann auf fast allen Geräten angezeigt werden, ist aber für kleine Displays (Smartphone, eReader) nur eingeschränkt geeignet.
Systemvoraussetzungen:
PC/Mac: Mit einem PC oder Mac können Sie dieses eBook lesen. Sie benötigen dafür einen PDF-Viewer - z.B. den Adobe Reader oder Adobe Digital Editions.
eReader: Dieses eBook kann mit (fast) allen eBook-Readern gelesen werden. Mit dem amazon-Kindle ist es aber nicht kompatibel.
Smartphone/Tablet: Egal ob Apple oder Android, dieses eBook können Sie lesen. Sie benötigen dafür einen PDF-Viewer - z.B. die kostenlose Adobe Digital Editions-App.
Buying eBooks from abroad
For tax law reasons we can sell eBooks just within Germany and Switzerland. Regrettably we cannot fulfill eBook-orders from other countries.
aus dem Bereich
