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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Beispielfindung für "Selbstoptimierende Systeme"



cormoda
18.04.2006, 15:53
Hallo Zusammen!

Ich bin bei meiner Recherche zur Studienarbeit "Potentiale für verlässliches Verhalten Selbstoptimierender Systeme" auf dieses Forum gestoßen.
Ein teil dieser Arbeit ist es Beispielszenarien zu entwickeln in denen Mechatronische Systeme selbstoptimierend arbeiten und an Hand derer die Chancen und Risiken dieser Technologie verdeutlicht werden.


Als kurze erklärung was Selbstoptimierung überhaupt bedeutet:

In einem System findet genau dann Selbstoptimierung statt, wenn durch das Zusammenwirken der enthaltenen
Elemente die folgenden drei Aktionen wiederkehrend ausgeführt werden:
1. Analyse der Ist-Situation
2. Bestimmung der Systemziele
3. Anpassung des Systemverhaltens

Für die Selbstoptimierung ist wesentlich, dass Ziele durch das System situationsbedingt festgelegt oder angepasst werden. Ein System, in dem nur die erste und dritte, nicht aber die zweite Aktion durchgeführt werden, enthält somit keine Selbstoptimierung.

Die in der ersten Aktion betrachtete Ist-Situation umfasst den Zustand des Systems selbst sowie alle möglichen Beobachtungen über seine Umgebung. Dabei können Beobachtungen auch indirekt durch Kommunikation mit anderen Systemen gewonnen werden. Der Zustand eines Systems beinhaltet weiterhin eventuell gespeicherte zurückliegende Beobachtungen. Ein wesentlicher Aspekt der Analyse ist die Prüfung des Erfüllungsgrades der verfolgten Ziele.

Bei der Zielbestimmung in der zweiten Aktion Zielbestimmung
können die neuen Ziele des Systems durch Auswahl, Anpassung oder Generierung dieser gewonnen werden. Hierbei verstehen wir unter Auswahl
die Selektion einer Alternative aus einer fest vorgegebenen, diskreten,
endlichen Menge von möglichen Zielen. Eine Anpassung von Zielen dagegen beschreibt die graduelle Veränderung bestehender Ziele. Von
Generierung der Ziele sprechen wir dagagen dann, wenn diese
unabhängig von den bisher bekannten neu erzeugt werden.

Die Anpassung des Systemverhaltens ist durch die drei Aspekte Parameter, Struktur, und Verhalten bestimmt.
In der dritten Aktion wird die abschließende Rückwirkung des Selbstoptimierungskreislaufes durch Anpassung des Systemverhaltens beschrieben. Die einzelnen Fälle der Anpassung können je nachdem, auf welcher Ebene eines mechatronischen Systems wir uns befinden, sehr unterschiedlich ausfallen.


Anhand dieser Definition gilt es nun Mögliche Systeme wie zB Roboter zu entwerfen. Bisher ist dieses Gebiet neuland für mich, und ich hoffe so, dass Ihr mich durch Anregungen und Beispiele an Eurer Erfahrung teilhaben lassen werdet.

Ich freue mich auf Eure Antworten!

Viele Grüße,
Boris

ogni42
18.04.2006, 16:02
Bei Fussballrobotern wird m.W. Reinforcement-Learning (<- google) verwendet um die Spielstrategie online zu optimieren.

Papa Schlumpf
30.04.2006, 10:29
...und wäre durchaus eine feine Sache für nen Roboter. Da ich dabei bin nen Roboter zu entwickeln (ist aber aus Gründen von Zeitmangel ein Projekt das sich noch einige Zeit hinziehen wird) hätte ich da mal gleich eine Frage:
Ist ein solches System eigentlich sehr Ressourcenbelastend? Dürfte ja wohl einiges an Daten erfordern um korrekte Optimierungen zu erhalten, denke ich mir mal so als ahnungsloser Laie.

Was wäre denn an Hardware erfordelich um die Steurung von Motoren bei veränderlichen Belastungen zu optimieren?

mfg

Papa Schlumpf

cormoda
30.04.2006, 11:01
Ist ein solches System eigentlich sehr Ressourcenbelastend?


Da ich angehender Wirtschaftsingenieuer und kein Informatiker bin sehe ich die Selbstoptimierung unter einem ganzheitlich konstruktiven Blickwinkel. Von der infromationstechnischen Implementation der Selbstoptimierungsalgorithmen habe ich keine Ahnung. Allerdings bin ich mir sehr sicher, dass die Ressourcenbelastung nicht sehr groß ist, da es ja nur um die Auswertung einiger Sensordaten und einem Abgleich mit einem Zielsystem geht.



Was wäre denn an Hardware erfordelich um die Steurung von Motoren bei veränderlichen Belastungen zu optimieren?
Neben einer obligatorischen Aktorik und Sensorik ist ein "Schaltmodul"/Reflektorischer Operator nötig, welcher die Zielsetzung den Selbstoptimierungsprozesses an die Steuerung weitergibt und so "die richtigen Weichen stellt".

Was für einen Roboter baust du denn überhaupt?

Viele Grüße, Boris

Papa Schlumpf
30.04.2006, 12:47
Habe mir in meinem Größenwahn die Kleinigkeit vorgenommen einen Multimodul Roboter zu entwickeln der unter anderem eine zeppelinbasierende Lufteinheit, Fahrgestelle, austauschbare Manipulatoren und ähnliche Scherze kontrollieren soll. Also alles in allem und wenn man dabei bedenkt das ich in erster Linie mit dem Aufbau meiner Firma beschäftigt bin noch genug Arbeit bis zur Rente ;-)
Aber beim Hobby habe ich keinen Termindruck

Manf
30.04.2006, 16:14
In einem System findet genau dann Selbstoptimierung statt, wenn durch das Zusammenwirken der enthaltenen
Elemente die folgenden drei Aktionen wiederkehrend ausgeführt werden:
1. Analyse der Ist-Situation
2. Bestimmung der Systemziele
3. Anpassung des Systemverhaltens

Die Selbstoptimierung umfasst eigentlich, neben der zielgerichteten Anpassung des Systemverhaltens, auch die nicht zielgerichtete Variation des Verhaltens, die dann zur Optimierung in der Auswertung bestätigt oder verworfen wird.

Wenn Ziele während der Optimierung verändert werden hat man eine dynamische Selbstoptimierung (mit “moving targets“).

Ist das so gemeint?
Manfred

NumberFive
01.05.2006, 10:15
In dem Buch Mobile Robotik von U.Nehmzow. Ist die Rückkopplung der Sensorwerte (Sharps) auf den Erfolg der Aufgabe beschrieben. (Den Raum an der wand lage zu umfahren). In dem Beispiel beschreibt er das selbst zwei Kaputte sensor später (nach dem Trainig) nix mehr aus gemacht haben da sie Ignoriert worden sind. die Defekten sensoren waren zufall und kein Test.

Meinst du so entwas mit Selbstoptimierenden Systemen ?

mischi
24.05.2006, 16:42
Liebe Leute

Also mit selbstoptimierenden Systemen meint man zwei Arten von Systemen. Das eine sind Regler die sich dem Systemverhalten anpassen, zb. adaptive Regler, Regler mit online Identifikation, neuronale Netze,... und dann gibt es diesen Begriff auch in der statistischen Robotik, beste Beispiele sind die mobilen Roboter der DARPA Grand Challenge (Sichwörter hierfür sind Mapping, SLAM, Partikelfilter, Kalmanfilter).
Es wurde ja von diveresen Forumteilnehmern ein Projekt in diese Richtung gestartet, das wäre vielleicht ein guter Startpunkt um solche Algorithmen zu testen
schaut einfach mal auf http://arvenova.mikrocontroller.net/

mfg michael

NumberFive
25.05.2006, 07:48
Noch ein bissle dünn die Seite aber ich wünsche euch viel erfolg.

Wenn mal was ich sache PC Programmierung / Oracle Database anfallen sollte könnt ihr euch ja melden.

Gruß

1hdsquad
25.05.2006, 12:54
Optimiert eine CNC-Fräse mit Wergzeugüberwachung sich nicht selbst (Wenn das Wergzeug stumpf ist, Vorschub erhöhen,...)?

mischi
25.05.2006, 15:15
Bei CNC Maschinen wird zum Beispiel das automatische Planen der Werkzeugtrajektorie gemeint

@GrandChallenge: Datenbank ist sicherlich ein Kapitel, vielleicht könntest dich ja anmelden wäre superig

mfg michi

stochri
31.05.2006, 19:58
Hallo Boris,



Da ich angehender Wirtschaftsingenieuer und kein Informatiker bin sehe ich die Selbstoptimierung unter einem ganzheitlich konstruktiven Blickwinkel.

Eine ganzheitliche Betrachtungsweise kann nur sinnvoll sein. Gerade die Wirtschaftslenker unserer Zeit haben sich einer ganzheiltichen Betrachtungsweise verschrieben.



Von der infromationstechnischen Implementation der Selbstoptimierungsalgorithmen habe ich keine Ahnung.


Keine Ahnung zu haben ist gut. Eine zu genaue Betrachtung der Details würde nur den Blick auf das Wesentliche verstellen. Sprichwort: Den Wald vor lauter Bäumen nicht sehen.



Allerdings bin ich mir sehr sicher, dass die Ressourcenbelastung nicht sehr groß ist, da es ja nur um die Auswertung einiger Sensordaten und einem Abgleich mit einem Zielsystem geht.

Völlig richtig, hierbei handelt es sich um ein sehr trivialies Verfahren. Die meisten technischen Dinge sind sehr einfach, wenn man sie von der richtigen Seite aus betrachtet. Meistens findet sich allerdings nur unfähiges Personal, welches nicht imstande ist, diese einfachen Vorgaben in angemessener Zeit umzusetzen. In diesem Fall sollte man versuchen, das Problem durch eine posittive Darstellung des Projektstatus und den eigenen Wechsel vor Projektende in eine angemessenere Position zu beheben.



Neben einer obligatorischen Aktorik und Sensorik ist ein "Schaltmodul"/Reflektorischer Operator nötig, welcher die Zielsetzung den Selbstoptimierungsprozesses an die Steuerung weitergibt und so "die richtigen Weichen stellt".

Eine gewählte Ausdrucksweise ist für die Aquise von Investoren unabdingbar und vermittelt einen klaren Eindruck der gebalten Kompetenz des geförderten Unternehmers.



Was für einen Roboter baust du denn überhaupt?


Keine Ahnung



Viele Grüße, Boris


Beste Grüße,
stochri