Neuronové sítě pro ovládání robotických systémů

Tereza Urbanová

Bakalářská práce

Neural Networks for Robot Control

Anotace:

Cílem bakalářské práce je vytvořit systém pro ovládání jednoduchého robotického zařízení pomocí neuronové sítě. První část bakalářské práce popisuje neuronové sítě a možnosti jejich použití ve spojení s robotickými zařízeními. Dále jsou vysvětleny základní principy a elementy využívané při učení neuronových sítí. Praktická část obsahuje analýzu, postup implementace a testování dvou různých způsobů využití neuronových sítí pro ovládání jednoho zařízení. Robotické zařízení je představeno jednoduchým inverzním kyvadlem, které je základním stavebním prvkem většiny humanoidních robotů. Ve výsledku dokáže neuronová síť takové kyvadlo rozpohybovat a přiblížit rovnovážné labilní poloze. Výzkum a samotná implementace řešení proběhla ve spolupráci s vědecko-výzkumnou organizací Florida Institute for Human and Machine Cognition (IHMC).

Abstract:

The goal of this thesis is to create a neural network based system for controlling a simple robotic device. The first part of this thesis describes the theoretical basis of neural networks and discusses their usage in conjunction with robotic devices. Various approaches to training neural networks are discussed, including base principles common to all training methods. The second part presents the analysis, implementation and testing of two different approaches for controlling a simple robotic device. The device being controlled is a simple inverse pendulum which is a basic building block of most humanoid robots. The trained networks are able to control the pendulum and bring it very close to its unstable equilibrium point.

Klíčová slova

Neuronové sítě, robotická zařízení, inverzní kyvadlo, učení posilováním

Keywords

Neural networks, robotics, inverse pendulum, reinforcement learning

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 2. 5. 2016

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 23. 5. 2016
• Vedoucí: Ing. Karel Petránek
• Oponent: prof. RNDr. PhDr. Antonín Slabý, CSc.

Univerzita Hradec Králové

Fakulta informatiky a managementu

Bakalářský studijní program / obor:
Systémové inženýrství a informatika / Informační management