Mózg a ciało

Materiały

Przebieg zajęć

1. Mózg a ciało

  • Mózg potrzebuje ciała
  • Ciało może ułatwiać pracę mózgu
    • Elastyczność ciała przejmuje część odpowiedzialności za ruch (od mózgu wymagana jest mniejsza precyzja sterowania)
    • Odpowiednie narządy zmysłów (np. oko) mogą przeprowadzać wstępne przetwarzanie sygnałów ze świata zewnętrznego
    • Nawet dla takich samych narządów zmysłu (np. oczu) znaczenie może mieć ich umiejscowienie (obraz 2D vs. 3D)

2. Framsticks

2.1 Zadanie 1: Ciało elastyczne, ciało sztywne

Cel: porównanie zachowania i prędkości ruchu takich samych framsticków przy różnych modelach fizyki.

  • Załaduj plik walking.gen
  • Wyłącz opcję umierania w ustawieniach eksperymentu (simulation -> parameters -> experiment -> populations -> creatures -> death OFF)
  • Zwiększ okres próbkowania osobników do 1000 (simulation -> parameters -> experiment -> populations -> creatures -> performance sampling period 1000)
  • Zbadaj i zanotuj prędkość poruszania się kilku różnych konstrukcji: „Slow, smelling puller”, „Speedy”, „Basic Quadruped”, „Bugsy” oraz paru innych (dowolnych)
  • Zmień używany model fizyki na ODE (Open Dynamics Engine) (simulation -> parameters -> world -> simulation engine ODE)
  • Ponownie zbadaj zachowanie i prędkość wybranych konstrukcji. Co się zmieniło? Dlaczego?
2.2 Zadanie 2: Wpływ parametrów ciała i mózgu na zachowanie framsticka

Cel: zaobserwowanie zależności pomiędzy parametrami framsticka jego zachowaniem (prędkością)

  • Ustaw model fizyki z powrotem na MechaStick
  • Wyczyść populację i umieść w niej wybranego osobnika: „Slow, smelling puller” albo „Springy” albo „Right Angler” albo „Pair of Compasses”.
  • Chcemy zbadać wpływ dwóch parametrów na jego prędkość:
    • Częstotliwość oscylatora sinusoidalnego ([Sin,f0:x], np. [Sin,f0:0.1])
    • Długość nóżek (każde „l” poprzedzające sticka (X) skraca go, każde „L” wydłuża)
  • Zlokalizuj elementy genotypu które będziemy edytować (pamiętaj, że puller ma dwie nóżki!)
  • Stwórz kopie oryginalnego osobnika testujące różne kombinacje częstotliwości i długości nóżek (nazwij je adekwatnie aby ułatwić sobie pracę)
    • Częstotliwość dla wartości ze zbioru {0.05, 0.1, 0.15, 0.2}
    • Długości nóżek dla wartości ze zbioru {llX, lX, X, LX}
  • Przetestuj prędkość każdego osobnika (osobno, aby nie „wąchały” się nawzajem). Użyj standard-eval.expdef żeby nie musieć ręcznie testować poszczególnych osobników, i żeby mieć bardziej miarodajne oceny prędkości.
  • Wyniki przedstaw na trójwymiarowym wykresie w Excelu. Czy częstotliwość ma znaczenie? Czy długość nóżek ma znaczenie? Czy są współzależne?
© Iwo Błądek, Maciej Komosiński, Konrad Miazga