Evoluční návrh pohybujících se objektů

Abstract

Cílem této práce je implementovat systém pro automatizovaný evoluční návrh kontrolérů virtuálních robotů. Pro nalezení vhodného programu, který bude řídit robota tak, že se bude pohybovat po trajektorii, která je definována posloupností bodů, je použita reprezentace založená na lineárním genetickém programování ve spojení s genetickým algoritmem. Pro vyhodnocení chování robota, kterého křídí kandidátní řešení vygenerované genetickým algoritmem, je použit fyzikální simulátor MuJoCo, který uživateli dovoluje definovat tvar robota. Cílem evoluce ja natrénovat kontrolér robota tak, aby následoval definovanou trasu. Trénování kontroléru robota je založeno na optimalizaci vzdálenosti mezi robotem a body definujícími trajektorii. Optimalizace se provádí evolucí kontrolérů po daný počet generací steady-state genetického algoritmu. Je zde prezentováno několik experimentů s vyhodnocením jejich výsledků.

The aim of this work is to implement a system for automatic evolutionary design of virtual robot controllers. In particular, Linear Genetic Programming representation combined with a steady-state genetic algorithm will be used to find a suitable program that will lead a given virtual robot across a sequence of points denoting a predefined trajectory. The MuJoCo physics engine is applied to allow the user to specify the robot shape and to evaluate its behavior according to candidate programs generated by the genetic algorithm. The goal is to train the robot to follow the given path by optimizing the distance of the robot from the given points during the simulation. The optimization is performed by evolving the programs for a given number of generation of the genetic algorithm. Several sets of experiments will be presented and obtained results will be evaluated.