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Ein einfacher Roboter hat vorne zwei Helligkeits-Sensoren und seitlich je ein Rad.
Beobachten Sie sein Verhalten.
Hinweis: Sie können den Roboter mit Klick und Drag neu platzieren und ausrichten.
Der Roboter weist zwei Sensoren und zwei Motoren auf, die je ein seitliches Rad antreiben.
Verändern Sie die Verdrahtung (gekreuzt ←→ parallel) und die Kopplung Sensor-Motor (direkt ←→ indirekt) des Roboters.
Versuchen Sie das Verhalten der vier Roboter-Typen zu beschreiben.
Hinweis: Sie können den Roboter mit Klick und Drag neu platzieren und ausrichten.
Jeder Roboter zeigt für sich typisches Verhalten:
Das Verhalten ist aber ebenso stark von der Umgebung des Roboters abhängig. Sein Verhalten entsteht im Wechselspiel mit seiner Umwelt:
Die spontane Herausbildung des Verhaltens aus diesem Wechselspiel wird als Emergenz bezeichnet.
Diese sehr einfach gebauten Roboter zeigen bereits sehr komplexes Verhalten, obwohl sie auf Reize aus der Umgebung nur reflexartig reagieren. Man geht davon aus, dass viele einfache Lebewesen nur Reflexe zeigen, aber trotzdem vielschichtiges Verhalten aufweisen.
Valentin Braitenberg (1926-2011) hat in seinem Buch
Vehicles. Experiments in Synthetic Psychology (1984) diese vier und weitere Vehikel vorgeschlagen und untersucht. Sein Werk hat die Robotik stark beeinflusst und man spricht von den Braitenberg Vehikeln. Die vier untersuchten Roboter entsprechen von oben nach unten den Vehikeln 2a, 2b, 3a, 3b von Braitenberg.
Sie können neu die Distanz zwischen den Sensoren beeinflussen. Beobachten Sie, welchen Einfluss dies auf das Verhalten des Roboters hat.
Der Roboter dreht schneller, wenn die Sensoren weiter auseinander liegen. Es zeigt sich, dass die Anordnung der Sensoren einen Einfluss auf das Verhalten des Roboters hat. Insgesamt bilden Art, Form, Grösse und Anordnung der Bauteile die Gestalt eines Roboters. Diese wird als Morphologie bezeichnet.
Da die Morphologie eines Roboters nur im Wechselspiel mit der Umwelt Verhalten entstehen lässt, erforscht man heute künstliche Intelligenz oft mit Embodiment. D.h. man baut und programmiert einen Roboter und beobachtet sein Verhalten in einer bestimmten oder in verschiedenen Umgebungen.
Kann man einem derart einfachen Roboter Aufgaben zur autonomen Ausführung übertragen? Testen Sie Möglichkeiten und Grenzen aus...
Dieses Experiment zeigt, dass ein äusserst einfacher Roboter als Basis für ausgeklügeltere Modelle dienen kann. Diese müssen mit einer Kontrolleinheit (Hard- und Software) ergänzt werden. Dies führt uns zur Definition von Robotern.
Zudem verfügen Roboter über einen Körper.
Ein Roboter ist...
Keine dieser Definitionen umfasst alle Roboter, sondern jede streicht Schlüsseleigenschaften von Robotern heraus.