A Comparative Study of Brain Reproduction Methods for Morphologically Evolving Robots

要約

最も広範なロボット進化システムでは、ロボットの体と脳の両方が進化し、「幼児」ロボットの脳も「誕生」直後の学習プロセスによって最適化されます。
この論文は、そのようなシステムにおける脳の進化メカニズムに関係しています。
特に、無性または有性脳の生殖をダーウィンまたはラマルクの進化メカニズムと組み合わせることによって得られる 4 つのオプションを比較します。
2 つの異なるタスクで、進化可能なモジュラー ロボットのシステムを使用して、シミュレーションで実験を行います。
結果は、ダーウィンの枠組みではロボットの脳の有性生殖が好ましいことを示していますが、ラマルクのシステムでは効果が逆です (どちらも同じ幼児学習方法を使用しています)。
私たちの実験は、他の3つよりも適応度の点で優れたロボットを取得するため、ラマルクのフレームワークと組み合わせた無性生殖が全体的な最良の選択肢であることを示唆しています.
進化した形態を考慮すると、異なる脳の再生方法は違いにはつながりません。
この結果は、ロボットの形態が脳の再生方法ではなく、主にタスクと環境によって決定されることを示しています。

要約(オリジナル)

In the most extensive robot evolution systems, both the bodies and the brains of the robots undergo evolution and the brains of ‘infant’ robots are also optimized by a learning process immediately after ‘birth’. This paper is concerned with the brain evolution mechanism in such a system. In particular, we compare four options obtained by combining asexual or sexual brain reproduction with Darwinian or Lamarckian evolution mechanisms. We conduct experiments in simulation with a system of evolvable modular robots on two different tasks. The results show that sexual reproduction of the robots’ brains is preferable in the Darwinian framework, but the effect is the opposite in the Lamarckian system (both using the same infant learning method). Our experiments suggest that the overall best option is asexual reproduction combined with the Lamarckian framework, as it obtains better robots in terms of fitness than the other three. Considering the evolved morphologies, the different brain reproduction methods do not lead to differences. This result indicates that the morphology of the robot is mainly determined by the task and the environment, not by the brain reproduction methods.

arxiv情報

著者 Jie Luo,Carlo Longhi,Agoston E. Eiben
発行日 2023-03-22 14:31:52+00:00
arxivサイト arxiv_id(pdf)

提供元, 利用サービス

arxiv.jp, Google

カテゴリー: cs.RO パーマリンク