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Title
Actuators for an artificial life simulation / Benjamin Dönz
AuthorDönz, Benjamin
CensorDietrich, Dietmar
Published2009
DescriptionVI, 118 S. : graph. Darst.
Institutional NoteWien, Techn. Univ., Dipl.-Arb., 2009
Annotation
Zsfassung in dt. Sprache
LanguageEnglish
Document typeThesis (Diplom)
Keywords (DE)Artificial Life Simulation / MASON / Bubble World Simulator / Aktoren / Agentenbasierte Simulation
Keywords (EN)Artificial Life Simulation / MASON / Bubble World Simulator / Virtual Actuators / Agent based simulation
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-36819 Persistent Identifier (URN)
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Actuators for an artificial life simulation [9.61 mb]
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Abstract (German)

Moderne Gebäudeautomatisierungssysteme müssen immer mehr Aufgaben bewältigen und werden dazu noch komplexer. Abstrakt gesehen müssen die Kontrolleinheiten dieser Systeme die Fähigkeit besitzen zielorientierte Problemstellungen in einem gegebenen Umfeld und unter Einhal-tung von Sicherheitskriterien und anderen Randbedingungen zu lösen. Bisherige regelbasierte Algo-rithmen können mit der steigenden Komplexität moderner Systeme nicht mehr umgehen und die Suche nach neueren und "intelligenteren" Methoden für die Entscheidungsfindung ist ein weltweiter Forschungsschwerpunkt. Das ARS Projekt (Artificial Recognition System), im Rahmen dessen diese Arbeit durchge-führt wurde, entwickelt eine Simulation um Modelle der Psychoanalyse und Neurologie mit Metho-den der künstlichen Intelligenz zu kombinieren und die Fähigkeiten dieses Lösungsansatzes zu un-tersuchen. Im Zuge dieser Arbeit wurde die Schnittstelle zwischen der Entscheidungseinheit und der virtuellen Welt entwickelt, mit Hilfe derer die Agenten Aktionen ausführen können. Der agile Entwicklungsprozess des Projektes und andere Randbedingungen erfordern vor allem ein-fache Erweiterbarkeit und robuste, testbare Komponenten. Um dies zu gewährleisten werden be-währte Patterns angewendet um eine allgemeine Struktur und Steuerung zu implementieren, die unabhängig von den konkreten Aktionen ist. Diese erlaubt es Befehle aufzurufen und bis zum Aus-führungszyklus der Simulation zu sammeln, wo sie dann nach bestimmten Regeln wie Energiebedarf oder gegenseitigem Ausschluss geprüft, und schließlich ausgeführt werden. Die ersten etwa 20 Akti-onen, die zum Beispiel Bewegen, Essen, Angreifen und vieles mehr ermöglichen, werden ebenfalls implementiert wodurch bereits verschiedene Test-Szenarien simuliert werden können. Um die Wei-terverwendung und Nutzung der Aktionen zu vereinfachen, wird auch ein einheitliches Dokumenta-tionsformat entwickelt das sämtliche Parameter und Eigenschaften der Befehle dokumentiert und als Katalog für die übrigen Entwickler zur Verfügung gestellt werden kann.

Abstract (English)

Modern building automation systems have to deal with more and more increasingly complex tasks. From an abstract view, the control units for theses systems have to solve goal-oriented prob-lems in a given environment and meet security constraints and other conditions.

State of the art rule-based algorithms are already reaching their limits and new, more "intelligent" methods for decision making are in the focus of worldwide research.

The ARS project (Artificial Recognition System) is developing a concept which combines models from the field of psychoanalysis and neurology with methods of artificial intelligence. To evaluate the possibilities of this scheme, a new artificial life simulation is being developed. In the course of this work, an interface between the agent's body and decision unit is designed and imple-mented to allow the agent to perform actions in this virtual world.

Due to the agile development process of the project and other constraints, the new compo-nents are required to be particularly extendable, robust, and testable. Approved patterns are chosen to ensure this, and a general infrastructure for calling and executing actions is designed. The respec-tive classes allow calling commands and collecting them until the execution phase of the simulation. Here they are validated and checked for energy demand, mutual exclusions and other restrictions before they are actually dispatched. The first 20 actions are also implemented and allow the agent to move, eat, attack, and more.

Using these commands, the first real test simulations can already be carried out putting the new components to actual use. Since other developers will use and enhance the software later, a documentation template is developed to create a uniform, compact, but also exhaustive catalogue of actions.

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