Robotika ir neurotechnologijos
Dalyko anotacija lietuvių kalba
Kursas skirtas supažindinti su robotų neuroninio valdymo pagrindais, neurorobotų projektavimu, neurorobotinių komponenčių panaudojimu ir diegimu, žmogaus-roboto sąsajų pagrindiniais principais ir projektavimu. Kurso metu bus nagrinėjami neuroninio valdymo principai, pradedant Braitenbergo mašina, tęsiant su robotais-vabalais ir baigiant su neuroninių komponenčių naudojimu humanoidinėje robotikoje. Bus pristatomi fiziologiniai ir neuroniniai žmogaus-roboto sąsajų principai bei taikymai protezų srityje.
Dalyko anotacija užsienio kalba
This course introduces robot neuronal control, design and implementation of neuro-robots and neuro-robotic components as well as main principles of human-robot interface design. The course principles of neuronal control are analyzed starting with Braitenberg vehicles, proceeding with robot-beatles and ending with application of neuronal components in humanid robotics. Physiological and neuronal principles of human-robot interface will be analyzed with applications in prosthesis.
Būtinas pasirengimas dalyko studijoms
Bendroji Biologija, bendroji matematika, darbo su kompiuteriais pagrindai
Dalyko studijų rezultatai
1. Paaiškinti pagrindines neurorobotikos sąvokas bei gebėti susieti neurobiologijos bazines žinias su neurobotika.
2. Paaiškinti, jautimo, variklių bei jų modeliavimo ir adaptacijos principus bei jų sąsajos su neurorobotika.
3. Paaiškinti atminties ir mokymo principus bei jų sąsajas su neurorobotika.
4. Apibūdinti ir susieti bei susisteminti žmogaus-roboto sąsajos neurobiologinius ir inžinerinius pagrindus.
5. Apibūdinti, sisteminti ir kritiškai vertinti kognityviasias roboto savybes projektuojant žmogaus roboto sąsajas
6. Išmokti projektuoti robtines sistemas iš komponenčių.
7. Išmokti įžvelgti neurorobotinės komponantės panaudojimo galimybę sudėtingoje sistemoje.
8. Pritaikyti integruotas neuromokslų žinias agento ir protezo sąsajos projektavime.
Dalyko turinys
1. Įvadas į Neurorobotikos dalyką, pagrindinės sąvokos, ryšys su kitais mokslais.
2. Braitenbergo mašina.
3. Biologinės neuroninės schemos ir dirbtiniai neuroniniai tinklai.
4. Biologinių sistemų pavzydžiu sukurti jautikliai ir varikliai.
5. Jutimų ir variklių koordinavimas ir adaptacija.
6. Tiesioginiai ir atvirkštiniai modeliai neurorobotikoje.
7. Neurorobotinių sistemų konstravimas naudojant neuroninių schemų blokus robotų vabalų pavyzdžiu.
8. Primityvūs mokymo algoritmai neurorobotikoje.
9. Veidrodinių neuronų (angl. „mirror neurons“) modeliai ir jų taikymas robotikoje.
10. Biologiškai tikroviškos atminties sistemos ir jų taikymas robotikoje.
11. Neurorobotikos komponentės humanoidiniuose robotuose.
12. Sąmonės ir laisvos valios sampratos iš neurorobotikos perspektyvos.
13. Žmogaus roboto sąsaja: fiziologiniais signalais valdomi robotai.
14. Žmogaus roboto sąsaja: neuroniniais signalais valdomi robotai.
15. Intelektualieji protezai.
Dalyko studijos valandomis
Paskaitos (P) 45 val.
Laboratoriniai darbai (L) 30 val.
Savarankiškas darbas 85 val.
Iš viso 160 val.
Studijų rezultatų vertinimas
Kolokviumas – 20%, laboratoriniai darbai – 30%, baigiamasis egzaminas – 50%.
Literatūra
1. 2002 Ayers, J, Davis, J.L. Rudolph, A. Neurotechnology for biomimetic robots A Bradford Book
2. 2014 Artemidis, P. (ed.) Neuro-Robotics: From Brain machine Interfaces to Rehabilitation Robotics Springer
Papildoma literatūra
1. 2015 Ngo, T.D. (ed.) Biomimetic Technologies: Principles and applications Woodhead Publishing
