Análisis y diseño de Sistemas Cognitivos para Robots Autónomos
El objetivo general de la tesis es analizar las principales características de los sistemas cognitivos como sistemas de control para procesos complejos y proponer una metodología de diseño.
Los robots autónomos están jugando un papel muy importante en la sociedad actual. Pueden servir a las personas proporcionando ayuda en el hogar, hospitales, empresas y entornos industriales, además de la realización de misiones espaciales de manera autónoma e “inteligente” mediante la incorporación de arquitecturas cognitivas. En la presente tesis se estudia el diseño de sistemas cognitivos para robots autónomos y se propone una arquitectura cognitiva, compuesta por agentes, para la toma de decisiones en robots autónomos con la idea de aprovechar al máximo todo el conocimiento disponible. Conocimiento que hace referencia tanto a los criterios utilizados para seleccionar la tarea más adecuada como a la evaluación de los objetivos de la misión. De esta forma, el robot podrá percibir y actuar en el mundo real, aprendiendo de su relación con el entorno y usando este conocimiento en el proceso de planificación, control y actuación involucrado en la toma de decisiones de manera más eficiente. La arquitectura propuesta se compone, entre otros, de un agente que implementa una ontología informática para representar todo el conocimiento necesario de forma semántica; un mecanismo de toma de decisiones o planificador de las tareas del robot para un periodo dado o para realizar una misión y una función de coste basada una “escala de valores” que influyen en la calidad de las acciones del robot. El modelo propuesto es lo suficientemente flexible como para poder incorporar nuevo conocimiento, que será clasificado con todos los atributos propios de la categoría a la que pertenezca e influyendo en la toma de decisiones, bien por aportar un nuevo “valor” o un atributo específico. En la tesis se desarrollan varios prototipos que permiten validar la arquitectura propuesta.