Vehículo Braitenberg

Un vehículo Braitenberg es un concepto concebido en un experimento mental por el cibernético italiano Valentino Braitenberg en su libro Vehículos: Experimentos en Psicología Sintética. El libro modela el mundo animal de forma minimalista y constructiva, desde comportamientos reactivos simples (como la fototaxis), pasando por los vehículos más simples, hasta la formación de conceptos, el comportamiento espacial y la generación de ideas.En los vehículos más sencillos, el movimiento se controla directamente mediante sensores (por ejemplo, fotocélulas). Sin embargo, el comportamiento resultante puede parecer complejo o incluso inteligente.Un vehículo Braitenberg es un agente que puede desplazarse de forma autónoma gracias a la información de sus sensores. Cuenta con sensores básicos que miden un estímulo en un punto y ruedas (cada una accionada por su propio motor) que funcionan como actuadores o efectores. En la configuración más simple, un sensor se conecta directamente a un efector, de modo que la señal detectada produce inmediatamente el movimiento de la rueda.Dependiendo de cómo se conecten los sensores y las ruedas, el vehículo exhibe diferentes comportamientos (que pueden estar orientados a objetivos). Esto significa que, dependiendo de la conexión entre sensores y motores, parece esforzarse por lograr ciertas situaciones y evitar otras, cambiando de rumbo cuando la situación cambia.Las conexiones entre sensores y actuadores de los vehículos más simples (2 y 3) pueden ser ipsilaterales o contralaterales, excitatorias o inhibitorias, lo que produce cuatro combinaciones con diferentes comportamientos: miedo, agresión, agrado y amor. Estas corresponden a factores biológicos positivos y negativos presentes en muchas especies animales.

Los siguientes ejemplos son algunos de los vehículos más simples de Braitenberg.

El primer vehículo tiene un sensor (por ejemplo, un detector de temperatura) que estimula directamente su rueda única de una manera directamente proporcional. El vehículo se mueve idealmente en una dimensión y puede quedarse quieto o avanzar a velocidades variables dependiendo de la temperatura detectada. Cuando las fuerzas como la fricción asimétrica entran en juego, el vehículo podría desviarse de su movimiento de línea recta de maneras impredecibles similares al movimiento browniano.

Este comportamiento podría ser entendido por un observador humano como una criatura que es ' Alive ' Como un insecto y ' inquieto ', nunca deteniéndose en su movimiento. La baja velocidad en las regiones de baja temperatura podría interpretarse como una preferencia por las áreas frías.

Un agente ligeramente más complejo tiene dos sensores simétricos (izquierda y derecha) (por ejemplo, detectores de luz) cada uno estimulando una rueda en el mismo lado del cuerpo. Este vehículo representa un modelo de tropotaxis animal negativa. Obsifica la siguiente regla:

• Más luz derecha → rueda derecha gira más rápido → gira hacia la izquierda, lejos de la luz.

Esto es más eficiente como un comportamiento para escapar de la fuente de luz, ya que la criatura puede moverse en diferentes direcciones y tiende a orientarse hacia la dirección desde la cual viene la menor luz.

En otra variación, las conexiones son negativas o inhibitorias: más luz → movimiento más lento. En este caso, los agentes se alejan de la oscuridad y hacia la luz.

El agente tiene los mismos dos sensores simétricos (izquierda y derecha) (por ejemplo, detectores de luz), pero cada uno estimula una rueda en el otro lado del cuerpo. Obsifica la siguiente regla:

• Más luz izquierda → rueda derecha gira más rápido → gira hacia la izquierda, más cerca de la luz.

Como resultado, el robot sigue la luz y se mueve para acercarse a ella.

En un entorno complejo con varias fuentes de estímulo, los vehículos Braitenberg exhibirán un comportamiento complejo y dinámico.

Dependiendo de las conexiones entre sensores y actuadores, un vehículo Braitenberg podría acercarse a una fuente, pero no tocarla, escapar muy rápido, o describir círculos o figuras de ocho en un punto.

Este comportamiento es indudablemente dirigido por objetivos, flexible y adaptativo, e incluso puede parecer inteligente, la forma en que se atribuye alguna inteligencia mínima a una cucaracha. Sin embargo, el funcionamiento del agente es puramente mecánico, sin ningún procesamiento de información u otros procesos aparentemente cognitivos.

robots analógicos, como los utilizados en el enfoque de robótica del haz, a menudo utilizan este tipo de comportamientos.

• robótica BEAM
• Tortuga (robot)
• Carrito de monociclo

Notas

• Página de inicio de Valentino Braitenberg
• Un simulador de vehículos Braitenberg
• Otro simulador de vehículos Braitenberg, le permite jugar con diferentes configuraciones, vehículos y fuentes
• Un Apple Playground en vehículos Braitenberg, un parque infantil APPLE en lenguaje SWIFT que implementa algunos vehículos Braitenberg, permite experimentar de una manera muy interactiva.