A3M33IRO - Inteligentní robotika

Základní údaje

Praha, 11. února 2010

Anotace

Předmět naučí studenty všech tří oborů magisterského studijního programu Kybernetika a robotika základům robotiky s důrazem na roboty schopné vnímat senzory okolní svět, autonomně se v něm rozhodovat na základě zadaného cíle, plánovat aktivitu, a to včetně možnosti svět aktivně ovlivňovat okolní svět akčními zásahy. Po přehledu klasické robotiky budou studovány různé architektury robotů s kognitivními schopnostmi a jejich technické realizace. Studenti ve cvičeních budou s roboty se schopností vnímat prakticky experimentovat. Studovaná látka má širší použitelnost při návrhu a stavbě inteligentních strojů.

Přednášky bude typicky mít dvě části, a to první robotickou část (zhruba 90 minut) a druhou část  (zhruba 45 minut) opakující/vysvětlující potřebné matematické/teoretické základy. Když je na příslušný týden plánován test, bude se většinou psát ve druhé části.

Program přednášek

Týden semestru Datum Přednáší Obsah přednášky
1 15.02.2010 V. Hlaváč Robotika a její historické a společenské zakotvení.Teoretická, experimentální a průmyslová robotika. Alfa-test.
Prezentace: Robotika a její zakotvení (72 MB, obsahuje videa)
2 22.02.2010 V. Smutný Kinematika robotů.
Prezentace: Kinematika, (výběr z průsvitek V. Smutného předmětu X33ROB).
3 01.03.2010 V. Hlaváč Kinematika robotů (dokončení). Dynamika robotů. Statika robotů. (jen přehled, na tabuli).
Prezentace: Kinematika 2. Inv. kin. úloha. Diferenciální kinematika.
4 08.03.2010 V. Hlaváč Různé roboty, jejich konstrukce, projektivní transformace (pro cvičení)
Prezentace: Aplikace robotů, geometrie jedné kamery
5 15.03.2010 V. Hlaváč Architektury inteligentních robotů. Zpětné vazby a jejich využití. Test 1.
Prezentace: Cognitive RobotControl Architectures
6 22.03.2010 V. Hlaváč Akční členy.
Prezentace: Actuators for robotics
7 29.04.2010 V. Hlaváč Senzory (smysly) pro inteligentní robotiku, přehled. Servo s viděním ve smyčce.
Prezentace:
Sensors for robots
8 05.04.2010 Bez předn. Velikonoční pondělí
9 12.04.2010 V. Hlaváč Plánování trajektorie manipulátoru. Test 2.
Prezentace:
Manipulator trajectory planning
10 19.04.2010 V. Hlaváč Plánování cesty v robotice.
Prezentace:
Path planning for robotics
11 26.04.2010 V. Hlaváč Metody plánování cest v robotice.
Prezentace:
Motion planning, individual methods
12 03.05.2010 V. Hlaváč Mapa světa robota.
Prezentace:
World modeling for mobile robots
13 10.05.2010 V. Hlaváč SLAM. Test 3.
Prezentace:

Doporučená literatura

  1. Steven M. LaValle. Planning Algorithms, Cambridge University Press, 2006. (volně na internetu, http://planning.cs.uiuc.edu/)
  2. R. Pfeifer, C. Scheie. Understanding Intelligence, MIT Press, 2002.
  3. B. Siciliano, O. Khatib (editoři): Handbook of Robotics, Springer-Verlag, Berlin 2008.

Hodnocení studenta v předmětu a hodnocení u zkoušky

Výkon ve cvičení je hodnocen maximálně 40 body.

Zkouška se skládá z písemné a ústní části.

Písemky ke zkoušce se píší ve třech termínech na přednášce, a to v 5., 9. a 13. týdnu. V písemné části student řeší několik příkladů ověřujících znalost z teoretických a matematických nástrojů inteligentní robotiky. Okruhy pro písemku budou zveřejněny na přednášce jeden týden před písemkou. Každá tato písemka je ohodnocena maximálně 10 body. Ze tří písemek lze tedy ke zkoušce získat nejvýše 30 bodů. Předpokládá se, že student získá nejméně 10 bodů z písemky, aby mohl jít k ústní zkoušce (bylo řečeno na první přednášce). Studenti, kteří kvůli neschopenkou potvrzené nemoci nebo z jiných závažných důvodů předem projednaném s vedoucím cvičení Ing. Vladimírem Smutným (on rozhodne, zda je důvod závažný), budou moci psát náhradní písemku v jednom vyhlášeném termínu v zápočtovém týdnu.

U ústní zkoušky lze dosáhnout nejvýše 30 bodů. Ke zkoušce se mohou přihlásit pouze studenti, kteří získali zápočet ze cvičení. K ústní zkoušce si student přinese vytištěný vědecký článek v angličtině dotýkající se obsahu předmětu. který si student sám najde a prostuduje. V ústní části se zkoušející zaměří na studentovy hlubší znalosti v oblasti, kterou  výběrem článku student sám ovlivnil. Ověřuje se také schopnost zařadit tuto znalost do kontextu předmětu a studentova předchozího studia. Článek má z nedávné doby (řekněme ne starší než pět let), ze špičkového vědeckého časopisu ze sezamu

K časopisům studenti mají elektronický přístup přes příslušný portál placený ČVUT, viz Ústřední knihovna ČVUT nebo přímo na portál.Student musí znát bibliografické údaje o článku, tj. nemůže jít o jen tak o nějaký z webu stažený text.

Celkové hodnocení předmětu je podle následující tabulky.

Počet bodů

Hodnocení zkoušky

0-49

neprospěl, F 

50- 59

dostatečně, E

60-69 uspokojivě, D
70-79 dobře, C

80-89

velmi dobře, B

90-100

výborně, A

Opisování.
Opisování považuji za nepřípustné. Bude-li student při písemce přistižen při opisování, bude z písemky hodnocen nula body bez možnosti psát písemku znovu. U odevzdaných úloh je opisování kontrolováno a srovnáváno s pracemi jiných. Opisování bude v předmětu trestáno. Dále bude studijní oddělení požádáno, aby opisování zaznamenalo do studijní dokumentace studenta.

Přání studentům.
Přeji studentům, ať se jim látka inteligentní robotiky líbí a dobře studuje. Těším se na zpětnou vazbu a podněty k
 vylepšení. Mluvte se mnou buď po přednášce nebo mi pošlete email.
V. Hlaváč


Stránku udržuje Václav Hlaváč [ e-mail ], poslední změna 03.05. 2010