Kontakt:Real World Experiments with Mobile Robots
Das Exponat demonstriert einen "rapid prototyping" Ansatz hinsichtlich Hard- und Software zur Untersuchung von Fragestellungen über "real robots in real environments". Gezeigt werden verschiedene Experimente, in denen kleine, mobile und autonome Roboter mit einer komplexen Umwelt interagieren. Die Roboter sind mit fischertechnik-Bauteilen konstruiert und besitzen on-board eine Steuerungskomponente und Stromversorgung. Im Sinne eines cheap & simple Ansatzes sind die Roboter mit einfachen Licht-, Tast- und Infrarotsensoren ausgestattet. Mit Hilfe von Neigungssensoren können sie die Orientierung ihrer Körperachse wahrnehmen. Als komplexen "Lebensraum" wird eine von Studenten der Uni Bielefeld selbstgebaute und transportable "Hügellandschaft" gezeigt. Hier werden mit Hilfe eines verhaltensorientierten und robusten Steuerungsansatzes verschiedene Strategien vorgeführt, z. B. Hindernis-vermeidung, "Hügelsuchen" oder kontrollierter Antrieb einer "Mühle". Der Hügellandschaft-Ansatz wird sowohl von Studenten der Universität Bielefeld (Prof. Thomas Christaller), als auch im Rahmen des Projektes ALF (Untersuchung von Artificial Life Fragestellungen, siehe http://nathan.gmd.de/projects/alf/alf.html) an der GMD untersucht. Hierbei geht es um "soziale" Interaktionen in Robotergruppen. Gezeigt wird ein Folgeverhalten, welches als Voraussetzung für eine spätere Wiedererkennung von Gruppenmitgliedern dienen soll. Als Beispiel für eine enge Kopplung von Roboter und Umgebung, unter expliziter Ausnutzung physikalischer Effekte, wird au&szlin;erdem ein an der GMD entstandenes "Wippexperiment" präsentiert. In diesem sehr "dynamischen" Lebensraum können Kontrollstrategien des "Balancierens" (mit ein oder zwei Freiheitsgraden) experimentell untersucht werden.
Kontakt:Videorückkopplung: Künstlerische Gestaltungsprozesse in nichtlinearen dynamischen Systemen
Bilder, die sich selber malen.
Bei der Videorückkopplung filmt die Kamera den Fernsehschirm, auf den sie ihre Aufnahmen sendet. Bei großem Ausschnitt ist dabei der Monitor im Monitor in immer kleinerem Maßstab zu sehen. Zoomt man näher an den Bildschirm, kann das System überraschend "lebendig" werden. Konzentrische, spiralische oder radiale Fließmuster breiten sich vom Zentrum des Bildes zum Rand hin aus. Diese aus der einschlägigen Literatur bekannten Effekte lassen sich auf dramatische Weise steigern, wenn man die möglichen Einflußnahmen auf die Entwicklung der Bilder durch ein dazwischengeschaltetes Studiomischpult erhöht. Die durch Rückkopplung iterierten, automatisch fließenden Lichtpunkte lassen sich mit stabilen realen Motiven verbinden, so daß sich gezielt bewegte Bilder komponieren lassen. Vom künstlerischen Standpunkt aus hat man nun die Möglichkeit, Motiv, Form, Farbe, Kontraste, Bewegung, Richtung, Komposition etc. zu bestimmen. Im nichtlinearen Gestaltbildungsproze&szlin; entsteht die Form durch die untrennbare Mischung menschlicher zielgerichteter Handlungsweise und der selbstorganisatorischen Eigendynamik des bearbeiteten Systems. Diesen Vorgang können die Tagungsteilnehmer selbst experimentell erproben, indem sie eigene Motive filmen, die sie dann am Mischpult bearbeiten lassen.
Kontakt:Computer und Musik: musikalische "Spielereien" mit dem Computer
Musikalische Effekte; Generierung musikalischer Strukturen mit Prolog. Ansätze zur Harmonisierung von Volksliedern
Kontakt:Structure Formation in three-dimensional Excitable Media
Visualisierung dreidimensionaler Zellularräume
Excitable Media, like oscillating chemical reactions, show a variety of interesting spatio-temporal structures. An example is the well-known Belousov-Zhabotinski reaction that can produce spiral wavesin two spatial dimensions. To simulate such systems on a computer, Cellular Automata (CA) are often used. Here a CA is defined by an entity of discrete variables located on the cells of a square lattice, together with local and deterministic updating rules. So a CA is a dynamic system that is discrete in value, space and time. Compared to differential equations, CA can be faster to compute and may have fewer parameters to adjust when simulating chemical or physical phenomema. There exists a CA model for a two-dimensional oscillating chemical reaction. The so-called Hodge-Podge Machine uses about 200 states per cell and has four numeric parameters. For a simulation of sytems with three spatial dimensions the author further reduced the computing time and the number of parameters. The examined CA uses only three states per cell and has only one parameter: A Cell in state 1 goes into state 2 if and only if at least p of the eight nearest neigbours are in state 2, where p = 7 (p = 3 in two dimensions). The rules for states 2 and 3 are obtained by cyclic permutation 1->2->3->1. This CA produces a great variety of patterns, among others there are planar and spherical waves as well as different kinds of spiral rolls.
Autoren:Mobiler Kleinstroboter Khepera
Der mobile Kleinstroboter Khepera (/ 6 cm) verfügt über die notwendige Sensorik und Intelligenz, um allen Hindernissen - mobiler oder immobiler Art- auszuweichen. Überzeugen Sie sich selbst davon und lassen Sie sich die neuen Möglichkeiten bei der Entwicklung intelligenter Verhaltensstrategien vorstellen, die sich durch Kheperas Leistungsfähigkeit, Größe und Erweiterbarkeit ergeben. Erleben Sie live die Fernsteuerung eines Kheperas über hunderte von Kilometern via Internet. Sehen Sie über die Videokamera, die Khepera trägt, seine Umgebung und geben Sie ihm Anweisungen, den Hindernissen auszuweichen.
Kontakt:Samsa, mobiler Roboter
Der von uns entwickelte Roboter SAMSA ist ein mobiles System mit behaviorbasierter Steuerungsarchitektur. Er ist mit einer Reihe einfacher Sensoren ausgestattet und verfügt über 2 unabhängig voneinander steuerbare Motoren. Der Roboter ist aus Fischertechnikteilen aufgebaut. Die Steuerungseinheit ist ein Pocket PC, die Steuerungssoftware ist ein LISP-Programm. Zielsetzung war es, einen natürlichsprachlich steuerbaren Robotor zu entwickeln, welcher eine hybride Architektur bestehend aus einer reaktiven und einer deliberativen Komponente enthält. Im Moment ist lediglich die reaktive Komponente lauffähig.