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Title: Um algoritmo bioinspirado para o processo de tomada de decisão e sua aplicação a robôs móveis
Authors: Moreira, Victor Ramon Firmo
Keywords: Algoritmo bioinspirado;Tomada de decisão;Robôs móveis;𝜺-greedy
Issue Date: 12-Dec-2018
Publisher: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation: MOREIRA, Victor Ramon Firmo. UM ALGORITMO BIOINSPIRADO PARA O PROCESSO DE TOMADA DE DECISÃO E SUA APLICAÇÃO A ROBÔS MÓVEIS. 2018. 32 f. TCC (Graduação) - Curso de Engenharia Mecânica, Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2018.
Portuguese Abstract: Algoritmos bioinspirados são ferramentas matemáticas baseadas em princípios da natureza evolutiva e comportamento animal para o desenvolvimento de técnicas novas e robustas que auxiliem em diversas áreas da tecnologia, como engenharia e robótica. Um desses algoritmos é o 𝜺-greedy, criado para solucionar a problemática do bandido de vários braços. O desenvolvimento de algoritmos bioinspirados e implementação a robôs móveis tem sido muito utilizado na ciência para resolução de problemas tanto na robótica quanto nos estudos comportamentais de animais. Este trabalho teve c omo objetivo a utilização do 𝜺-greedy para o processo de tomada de decisão em um robô móvel e compará-lo com o do peixe Betta splendens . O desenho experimental, a seleção dos componentes, a montagem do robô, calibração dos sensores e as rotinas de testes necessárias para a validação do funcionamento do algoritmo foram realizados. O funcionamento do 𝜺-greedy foi validado, e a comparando com trabalhos realizados anteriormente no Laboratório de Manufatura pela equipe Roboteam em parceria com o Laboratório de peixes, mostrou que o algoritmo foi devidamente implementado ao robô móvel tornando-o capaz de aprender com experiências passadas e tomar decisões mais vantajosas, apresentando um valor de epsilon mais vantajoso de 0.4103. Este trabalho gerou a construção de um robô móvel, validou a utilização do 𝜺-greedy a robôs móveis e simulou de forma eficiente os experimentos computacionais já realizados com o algoritmo na tomada de decisão dos peixes.
Abstract: Bio-inspired algorithms are mathematical tools based on principles of evolutionary nature and animal behavior for the development of new and robust techniques that aid in different areas of technology, such as engineering and robotics. The development of bio-inspired algorithms and implementation to mobile robots has been widely used in science to solve problems both in robotics and in behavioral animal studies. This work aimed to the use of 𝜺 -greedy for the decision-making process in a mobile robot and to compare its behavior with the Betta splendens fish . The experimental design, the components selection, robot assembly, calibration of sensors and the necessary test routines for the validation of the algorithm were performed. The operation of 𝜺 -greedy was validated. The comparison with previous work performed at the Laboratory of Manufacture by the Roboteam in partnership with the Fish Laboratory showed that the algorithm was properly implemented to the mobile robot, making it able to learn from past experiences and make more advantageous decisions. After validation, the parameter epsilon of 0.4103 was determined and most advantageous in the decision-making process of the mobile robot. This work generated the construction of a mobile robot, validated the use of 𝜺 -greedy to mobile robots and simulated efficiently the computational experiments already performed with the algorithm in the decision making of the fish.
URI: http://monografias.ufrn.br/handle/123456789/8240
Other Identifiers: 20170009795
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