Robótica Cognitiva Projeto FAPESP: 03/08311-3 (out/03 - set/04) IME - USP

Proposta de monografia

Introdução

Com a especificação do programa de controle do agente, em uma linguagem lógica, juntamente com um mecanismo correto de inferência, é possível obter e provar o comportamento desejado de um agente inteligente. Assim, a área de Robótica Cognitiva (RC) se preocupa em estudar as capacidades de um agente inteligente, cuja implementação se baseia numa especificação lógica. Problemas de maior interesse de RC envolve mundos dinâmicos e informação incompleta.

Nesse projeto, para a construção de um agente inteligente imerso em um mundo inicialmente estático, mas com informação incompleta, foi escolhido como formalismo lógico o Cálculo de Situações, uma extensão do Cálculo de Predicados de Primeira Ordem. Com esse formalismo, é possível raciocinar sobre ações e seus efeitos, permitindo a criação de planos de ações e a representação de mundos dinâmicos. Outro motivo que levou a escolha desse formalismo lógico foi o fato dele ser a base da linguagem de programação Golog: uma linguagem de programação de agentes robóticos proposta por pesquisadores de RC, e que foi usada para implementar o agente proposto nesse projeto.

Como um exemplo de domínio de aplicação para esse projeto, foi escolhido o problema clássico do Mundo do Wumpus em que um agente deve selecionar e executar uma seqüência de ações para atingir seus objetivos, evitando situações de risco, com informação incompleta do ambiente. Além da construção do agente inteligente, o projeto será convertido em material didático para cursos de introdução a Inteligência Artificial para ser integrado no Laboratório Virtual de Inteligência Artificial.

Objetivos

• Construir a especificação formal de um agente inteligente usando o formalismo lógico do Cálculo de Situações para o mundo do Wumpus.
• Implementar a especificação do agente em Golog para realizar experimentos em uma versão virtual do mundo do Wumpus.
• Implementar a especificação formal do agente usando a linguagem Legolog, uma versão do Golog para execução em robôs Lego® Mindstorm™, para realização de experimentos com ambiente real e um robô Lego® Mindstorm™.

Atividades realizadas

Cronograma para o segundo semestre

A figura 1 exibe as tarefas que serão feitas durante o segundo semestre de 2004. Dentre outras tarefas, haverá a elaboração do relatório final para a FAPESP (E), que deve ser enviado na segunda semana de setembro para a instituição de fomento desse projeto.

Figura 1: Cronograma de trabalho para o próximo semestre do projeto

Estrutura esperada da monografia

• Introdução: apresentar os conceitos básicos para compreender a monografia e a motivação para a realização do trabalho.
• Objetivos do trabalho: comentar os objetivos criados no projeto.
• Metodologia empregada: exibir os métodos e a forma com que o projeto foi desenvolvido.
• Trabalhos correlatos: comentar sobre trabalhos e projetos quem influenciaram esse projeto.
• Tópicos estudados: comentar os tópicos que foram estudados para a realização desse projeto.
• Sistemas desenvolvidos: apresentar e comentar cada um dos agentes desenvolvidos, bem como o sítio do LabVIA.
• Atividades realizadas: comentar atividades relacionadas ao projeto que foram realizadas, como palestras e exibições.
• Conclusão: apresentar uma visão geral do projeto e dos possíveis ganhos que ele irá gerar.
• Bibliografia utilizada: exibir a bibliografia consultada para a realização desse projeto.

Para a segunda parte da monografia, parte subjetiva, será usado como base o modelo fornecido na página da disciplina:

• Desafios e frustrações encontrados: apresentar os desafios encontrados e comentar algumas frustrações encontradas durante o desenvolvimento do projeto.
• Disciplinas do curso mais relevantes para o projeto: comentar sobre as disciplinas presentes no currículo do curso que foram mais importantes para a realização do projeto.
• Interação com membros da equipe que tenham agido como mentores do trabalho: comentar sobre a interação com a profa. Leliane, a orientadora do projeto.
• Diferenças entre as tarefas em grupo das disciplinas e a forma de trabalho na iniciação científica: apresentar as diferenças entre a realização de um mini-projeto em grupo para uma disciplina e a realização esse projeto de Iniciação Científica.
• Observações sobre aplicações de conceitos estudados nos cursos em aplicações reais: comentar sobre os aspectos práticos das disciplinas do curso.
• Passos que deverão ser tomados para aprimorar os conhecimentos relevantes: apresentar uma série de tarefas que deverão ser realizadas para aprimorar o conhecimento dentro da área de Robótica Cognitiva, Planejamento e Inteligência Artificial.