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Humboldt-Universität zu Berlin - Medienwissenschaft

Autonome Roboter mit analoger Verhaltensregelung

Dr. Manfred Hild

(Labor für Neurorobotik, Humboldt-Universität Berlin, Sony Computer Science Lab, Paris)

Donnerstag, 12.04.2012, 13:45-14:30 Uhr.

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Abstract

Selbst bei den einfachsten biologischen Organismen lässt sich bereits komplexes Verhalten beobachten. Die Amöbe besteht aus nur einer Zelle, besitzt weder Gehirn noch voneinander abgegrenzte sensorische oder motorische Einheiten, aber ist sehr wohl imstande chemischen Spuren zu folgen, Nahrung aufzunehmen, zwischen sich und anderen Amöben zu unterscheiden, ja sogar sich wiederholende Ereignisse zu antizipieren.

Bricht man mit der allgemein vorherrschenden Auffassung, dass autonome Roboter mit separaten Sensoren und Aktuatoren ausgestattet sein müssen, die alle mit einem zentralen Prozessor verbunden sind, und setzt stattdessen spezielle lokale sensomotorische Schleifen, sogenannte „Cognitive Sensorimotor Loops“ (CSLs) ein, dann treten plötzlich erstaunlich reichhaltige und vielseitige Verhaltensweisen zutage. Wer hat zum Beispiel schon jemals ein Bein gesehen, dass vollständig alleine aufstehen kann?

Wie sich herausstellt, benötigen CSLs keine digitale Rechenleistung, sondern lassen sich als zeitkontinuierliche oder (unter Verwendung von geschalteten Kapazitäten) auch als zeitdiskrete Analogrechner realisieren. Dadurch eröffnen sich auf natürliche Weise zusätzliche Möglichkeiten, wie die Integration von Energiegewinnung in die Regelschleife, oder die Verwendung memristiver Elemente zur Implementierung adaptiver Prozesse (Bewegungsoptimierung) und zur Speicherung impliziter Modelle während der Selbstexploration des Körpers.

Kurzvita

Manfred Hild studierte Mathematik und Psychologie an der Universität Konstanz und war danach als wissenschaftlicher Mitarbeiter im Fraunhofer Institut für Autonome Intelligente Systeme (AIS) in Sankt Augustin tätig sowie in der LFG Künstliche Intelligenz an der Humboldt-Universität zu Berlin, wo er 2007 im Bereich Autonome Robotik promovierte und das Labor für Neurorobotik (NRL) etablierte, welches er bis heute leitet.

Sein wissenschaftliches Interesse gilt der Dynamik rekurrenter neuronaler Netze, der humanoiden Robotik mit den Schwerpunkten Sensomotorik und audio-visuelle Wahrnehmung, unüberwachten Lernverfahren zur Selbstexploration und verteilten vernetzten Systemen. Weitere Interessensgebiete sind Computermusik und analoge Schaltungstechnik, digitale Signalverarbeitung sowie FPGA-Anwendungen.

Seit 2011 ist Manfred Hild als Gastwissenschaftler im Sony Computer Science Lab (CSL) in Paris zu Besuch.

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