Robotica

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Robótica Cognitiva
Projeto FAPESP: 03/08311-3 (out/03 - set/04)
IME - USP
http://www.linux.ime.usp.br/~cef/mac499-04/monografias/rec/trevizan/monografia/

Monografia do trabalho de formatura

Parte I
Introdução
Uma das maneiras para desenvolver um agente inteligente é através de sua especificação em um formalismo lógico. Em especial, na área de Robótica Cognitiva (RC), em que os domíniosde aplicação envolvem o raciocínio sobre ações e atualização do estado do mundo, a especificação formal do agente se torna mais interessante. Isso acontece porque dada uma especificação em linguagem lógica, juntamente com um mecanismo correto de inferência, é possível obter e provar o comportamento desse agente.
Assim, a área de Robótica Cognitiva (RC) se preocupa em estudar as capacidades de umagente inteligente cuja implementação se baseia numa especificação lógica. Os problemas de maior interesse da RC envolvem mundos dinâmicos e mundos com informação incompleta, ou seja, onde o agente não conhece a priori todas as características do ambiente.
Nesse projeto, para a construção de um agente inteligente imerso em um mundo com informação incompleta, foi escolhido como formalismo lógicoo Cálculo de Situações, uma extensão do Cálculo de Predicados de Primeira Ordem. Com esse formalismo, é possível raciocinar sobre ações e seus efeitos, permitindo a criação de planos de ações e a representação de mundos dinâmicos e com informação incompleta como, por exemplo, o Mundo do Wumpus [1]. Outro motivo que levou a escolha desse formalismo lógico foi o fato dele ser a base da linguagem deprogramação Golog [2]: uma linguagem de programação de agentes robóticos proposta por pesquisadores de RC [4], e que foi usada para implementar o agente proposto nesse projeto.
O domínio de exemplo escolhido para esse projeto é o problema clássico do Mundo do Wumpus. Um agente que resolva o problema do Mundo do Wumpus [1] deve ser capaz de raciocinar sobre a aplicação de suas ações e seusefeitos, bem como executar ações. Além disso, o agente possui percepção local e portanto deve planejar suas ações com informação incompleta do mundo.
Objetivos do trabalho
O principal objetivo desse projeto é desenvolver a especificação lógica de um agente inteligente imerso em um mundo dinâmico com informação incompleta. Esse agente também deve ser capaz de raciocinar sobre a aplicação de suas ações eseus efeitos, bem como executá-las. Além disso, o projeto ainda prevê a implementação desse agente, usando como base a sua especificação lógica, em três diferentes linguagens: Prolog, Golog e Legolog. Os outros objetivos do projeto são:
• Produzir material sobre o desenvolvimento de agentes inteligentes, em especial dos agentes implementados nesse projeto.
• Implementação de um ambientevirtual para teste de agentes inteligentes escritos em Golog para o Mundo do Wumpus.
Metodologia empregada
Para desenvolver esse projeto de Iniciação Científica, foram realizadas reuniões semanais com o orientadora, sendo em pontos mais teóricos, como a modelagem do agente em Cálculo de Situações, a quantidade de reuniões se intensificaram. Os principais pontos de discussão foram:
•Elaboração da proposta de bolsa para a FAPESP
• Definir um especificação para o Mundo do Wumpus usado como domínio de exemplo no projeto
• Modelagem em Cálculo de Situações do agente para o Mundo do Wumpus
• Criar um planejador para Cálculo de Situações em Prolog
• Definir interface dos módulos do agente em Prolog
• Estudo de Golog
• Implementação do agente em Golog
•Implementação do agente em Legolog
• Definir o escopo do material didático que foi produzido
• Redação do material didático
• Modelagem do sistema de virtual para teste de agentes
• Implementação do sistema virtual de teste de agentes
• Elaboração dos relatórios da FAPESP
A implementação dos agentes foi feita de forma gradativa, iniciando pelo agente em Prolog (mais...
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