Robótica cognitiva: programação baseada em lógica para controle de robôs

Abstract

A área de Robótica Cognitiva tem como principal objetivo desenvolver agentes robóticos capazes de realizar funções de alto-nível, especificando o programa de controle do robô em uma linguagem de programação baseada em lógica. Desta forma, é possível declarar e verificar propriedades do agente como prova de teoremas. Além disso, uma especificação feita em uma linguagem formal pode ser executável, o que permite simular o comportamento do agente através dessa especificação. Este artigo apresenta o desenvolvimento, passo a passo, de um agente para um robô Lego® MindStorms&trade;, usando IndiGolog - uma linguagem para especificação de agentes baseada no Cálculo de Situações. Como exemplo de aplicação, foi escolhido o problema clássico do Mundo do Wumpus para o qual a construção de um agente completo envolve a integração das seguintes técnicas de: planejamento reativo, planejamento para satisfação de metas e realização de tarefas (planejamento hierárquico), execução de ações, raciocínio com informação incompleta, geração e raciocínio hipotético sobre o estado do mundo e mudanças de crença.<br>The goal of the Cognitive Robotics research area is to develop robotic agents capable of high-level functions by using a programming language, based on logics, to describe the robot control program. Besides, such a language can be used to prove properties of the world and to simulate the robot behavior by running its program. This paper shows how a Lego® MindStorms&trade; robot can be used to implement a software agent capable of performing high level functions specified in IndiGolog - a logical language to write robot control programs, based on Situation Calculus. The application domain example is the classical problem of the Wumpus World for which the construction of a complete intelligent agent requires the integration of several Artificial Intelligence techniques, such as: reactive planning; hierarquical and goal achievement planning; plan execution; reasoning with incomplete information; generation and discrimination of hypotheses about the world state; and belief changes