An Animal-in-the-Loop, Approximate Dynamic Programming Based Robotic Design Paradigm
基于动物循环、近似动态规划的机器人设计范式
基本信息
- 批准号:0233529
- 负责人:
- 金额:$ 39万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Continuing Grant
- 财政年份:2003
- 资助国家:美国
- 起止时间:2003-01-01 至 2006-06-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The future development of space solar power systems presents immense challenges for designers of sophisticated and adaptable robotic systems capable of complex mission assignments in the difficult environment of space. In an effort to help address a subset of these problems, this project will conduct an interdisciplinary investigation integrating the diverse ranges of computer science, neurophysiology, psychology and bioengineering. It will develop a novel animal-in-the-loop robotic architecture for the efficient investigation and optimization of learning algorithms applicable to general cooperative robotic systems. The plan is to eclipse the current trend for bio-inspired robotics through the use of an actual bio-based robot. This will be accomplished by training rats to pilot mobile robots. Rats will be used in place of the traditional sensing mechanisms of robotic systems. In so doing, the researchers aim to exploit the proven superiority of embedded processing paradigms provided by real neural networks. To better understand exactly how and why mammals are such good processors of sensory input and how we might apply their strategies to robotic systems, the researchers will equip each rat with multi-electrode arrays in the sensory regions of their brain. They will collect neural spike data representing the sensory environment as the rat-robot systems complete a cooperative task. Task data and neural recordings will be used in the development and simulation of advanced learning algorithms based on approximate dynamic programming (ADP). A better understanding of sensory processing coupled with advances in ADP models will be used to design more intelligent platforms, namely animal-computer co-adaptation, in cooperative robotic systems. For the development of space solar power objectives, such robotic systems must provide the essential traits of robustness and scalability. The new generalized approach using bio-sensor based, ADP optimized solutins provides a unique high-potential to develop such powerful systems.
空间太阳能发电系统的未来发展对能够在困难的空间环境中执行复杂使命任务的先进和适应性强的机器人系统的设计者提出了巨大的挑战。为了帮助解决这些问题的一个子集,该项目将进行跨学科的调查,整合计算机科学,神经生理学,心理学和生物工程的不同范围。它将开发一种新的动物在环机器人架构的有效调查和优化学习算法适用于一般的合作机器人系统。该计划是通过使用实际的生物机器人来掩盖当前生物启发机器人的趋势。这将通过训练老鼠驾驶移动的机器人来实现。 老鼠将被用来代替机器人系统的传统传感机制。在这样做的过程中,研究人员的目标是利用由真实的神经网络提供的嵌入式处理范例的已被证明的优越性。为了更好地理解哺乳动物是如何以及为什么能够如此好地处理感觉输入,以及我们如何将它们的策略应用于机器人系统,研究人员将在每只大鼠的大脑感觉区域配备多电极阵列。当老鼠-机器人系统完成合作任务时,他们将收集代表感觉环境的神经尖峰数据。任务数据和神经记录将用于基于近似动态规划(ADP)的高级学习算法的开发和模拟。更好地理解感觉处理加上ADP模型的进步将用于设计更智能的平台,即动物-计算机协同适应,在合作机器人系统。为了开发空间太阳能发电目标,这种机器人系统必须具备坚固耐用和可扩展性的基本特征。使用基于生物传感器的ADP优化解决方案的新的通用方法为开发这种强大的系统提供了独特的高潜力。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Jennie Si其他文献
Evidence of a mechanism of neural adaptation in the closed loop control of directions
方向闭环控制中神经适应机制的证据
- DOI:
- 发表时间:
2010 - 期刊:
- 影响因子:4.3
- 作者:
B. Olson;Jennie Si - 通讯作者:
Jennie Si
Approximate dynamic programming based supplementary reactive power control for DFIG wind farm to enhance power system stability
基于近似动态规划的双馈风电场补充无功控制增强电力系统稳定性
- DOI:
10.1016/j.neucom.2015.03.089 - 发表时间:
2015-12 - 期刊:
- 影响因子:6
- 作者:
Guo Wentao;Feng Liu;Jennie Si;Dawei He;Ronald Harley;Shengwei Mei - 通讯作者:
Shengwei Mei
Development of a Start-Stop Signal for a Directional BMI.
定向 BMI 启停信号的开发。
- DOI:
- 发表时间:
2006 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
B. Olson;Jing Hu;Jennie Si;Jiping He - 通讯作者:
Jiping He
Scaling Up to the Real
扩展到真实情况
- DOI:
- 发表时间:
2003 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Jennie Si;Andrew G. Barto;Warren Powell;Don Wunsch;New York;Chichester • Weinheim;Brisbane • Singapore;Toronto Contents;Silvia Ferrari;Robert F. Stengel - 通讯作者:
Robert F. Stengel
Fault isolation filter design for linear systems
线性系统的故障隔离滤波器设计
- DOI:
10.1109/dasc.1994.369452 - 发表时间:
1994 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Binfan Liu;Jennie Si - 通讯作者:
Jennie Si
Jennie Si的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Jennie Si', 18)}}的其他基金
Collaborative Research: HCC: Medium: Learning to coordinate between human and a robotic prosthesis for symbiotic locomotion
合作研究:HCC:中:学习协调人类和机器人假体之间的共生运动
- 批准号:
2211740 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 39万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: Reinforcement learning based adaptive optimal control of powered knee prosthesis for human users in real life
协作研究:基于强化学习的现实生活中人类用户动力膝关节假体的自适应最优控制
- 批准号:
1808752 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 39万 - 项目类别:
Standard Grant
CHS: Medium: Collaborative Research: Novel Optimal Control for Co-Adaptation of Human and Powered Lower Limb Prosthesis
CHS:媒介:协作研究:人类和动力下肢假肢共同适应的新型最优控制
- 批准号:
1563921 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 39万 - 项目类别:
Continuing Grant
An Integrated View on Neural Correlates of Attention and Control
关于注意力和控制的神经相关性的综合观点
- 批准号:
1232298 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 39万 - 项目类别:
Standard Grant
Dynamic organization of motor cortical neural activities in learning control tasks
学习控制任务中运动皮层神经活动的动态组织
- 批准号:
1002391 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 39万 - 项目类别:
Standard Grant
Integrating Sense of Direction in Cortical Control of Navigation
将方向感整合到导航的皮质控制中
- 批准号:
0702057 - 财政年份:2007
- 资助金额:
$ 39万 - 项目类别:
Continuing Grant
2006 NSF Workshop and Outreach Tutorial on Approximate Dynamic Programming: Bridging Neural Networks and AI for Managing Complex Systems will be held Spring 2006 in Cancun
2006 年 NSF 近似动态规划研讨会和推广教程:桥接神经网络和人工智能来管理复杂系统将于 2006 年春季在坎昆举行
- 批准号:
0541949 - 财政年份:2005
- 资助金额:
$ 39万 - 项目类别:
Standard Grant
A Control-Theoretic Approach to Learning and Approximate Dynamic Programming (ADP) with Applications to High Performance Racing
学习和近似动态规划 (ADP) 的控制理论方法及其在高性能赛车中的应用
- 批准号:
0401405 - 财政年份:2004
- 资助金额:
$ 39万 - 项目类别:
Standard Grant
NSF Workshop on Learning and Approximate Dynamic Programming in Playacar, Mexico.
NSF 学习和近似动态规划研讨会在墨西哥 Playacar 举行。
- 批准号:
0223696 - 财政年份:2002
- 资助金额:
$ 39万 - 项目类别:
Standard Grant
Robust and Scalable On-Line NDP Designs and Applications to Semiconductor Process Optimization
稳健且可扩展的在线 NDP 设计及其在半导体工艺优化中的应用
- 批准号:
0002098 - 财政年份:2000
- 资助金额:
$ 39万 - 项目类别:
Standard Grant
相似国自然基金
circMAP3K5结合cGAS/DDX1解旋R-loop促进头颈鳞癌免疫逃逸的机制研究
- 批准号:2025JJ50544
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
LARP4通过去泛素化修饰DDX3X调控 R-LOOP形成抑制肾透明细胞癌转移的作用及机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
药物靶向β-catenin相分离调控肿瘤激
活型Loop Hubs抑制结直肠癌
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:10.0 万元
- 项目类别:省市级项目
靶向 FAM170A 相分离调控 R-loop 积聚增敏前列腺癌阿帕他胺治疗疗效的作用机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
基于R-loop调控基因的结直肠癌患者预后预测模型的构建
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
N-乙酰转移酶10通过调控肾细胞癌中R-loop的稳定性促进其进展的机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
靶向BGUS-Loop1结构域的新型抑制剂设计与缓解伊立替康诱导的药
源性肠毒性研究
- 批准号:
- 批准年份:2024
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
DHX8 介导的R-loop 代谢调控及其在卵巢癌发生发展中的作用研究
- 批准号:
- 批准年份:2024
- 资助金额:10.0 万元
- 项目类别:省市级项目
GH10家族木聚糖酶loop3双正向调控酶热稳定性与催化效率
的分子机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2024
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
剪接因子SNRPA1通过调节R-loop稳态影响肺腺癌发展进程的机制研究
- 批准号:32360143
- 批准年份:2023
- 资助金额:32 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
相似海外基金
SBIR Phase II: Innovative Two-Phase Cooling with Micro Closed Loop Pulsating Heat Pipes for High Power Density Electronics
SBIR 第二阶段:用于高功率密度电子产品的创新两相冷却微闭环脉动热管
- 批准号:
2321862 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 39万 - 项目类别:
Cooperative Agreement
Flexible fMRI-Compatible Neural Probes with Organic Semiconductor based Multi-modal Sensors for Closed Loop Neuromodulation
灵活的 fMRI 兼容神经探针,带有基于有机半导体的多模态传感器,用于闭环神经调节
- 批准号:
2336525 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 39万 - 项目类别:
Standard Grant
CAREER: A cortex-basal forebrain loop enabling task-specific cognitive behavior
职业:皮层基底前脑环路实现特定任务的认知行为
- 批准号:
2337351 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 39万 - 项目类别:
Continuing Grant
CAREER: Closing the Loop between Learning and Communication for Assistive Robot Arms
职业:关闭辅助机器人手臂的学习和交流之间的循环
- 批准号:
2337884 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 39万 - 项目类别:
Standard Grant
Mechanisms for the propagation of R-loop induced chromosomal fragments in the germline
R环诱导染色体片段在种系中的繁殖机制
- 批准号:
2341479 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 39万 - 项目类别:
Standard Grant
CAREER: Psychology-aware Human-in-the-Loop Cyber-Physical-System (HCPS): Methodologies, Algorithms, and Deployment
职业:具有心理学意识的人在环网络物理系统 (HCPS):方法、算法和部署
- 批准号:
2339266 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 39万 - 项目类别:
Continuing Grant
Collaborative Research: DMREF: Closed-Loop Design of Polymers with Adaptive Networks for Extreme Mechanics
合作研究:DMREF:采用自适应网络进行极限力学的聚合物闭环设计
- 批准号:
2413579 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 39万 - 项目类别:
Standard Grant
CAREER: Dynamic dissection of how transcription and loop extrusion regulate 3D genome structure
职业:动态剖析转录和环挤出如何调节 3D 基因组结构
- 批准号:
2337728 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 39万 - 项目类别:
Continuing Grant
Sustainable Sludge Valorisation Technology for Closed-Loop Resource Recovery
用于闭环资源回收的可持续污泥增值技术
- 批准号:
EP/Y02480X/1 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 39万 - 项目类别:
Research Grant
CAREER: Heat Penetration Depth and Direction Control with Closed-Loop Device for Precision Ablation
职业:利用闭环装置控制热穿透深度和方向,实现精确烧蚀
- 批准号:
2338890 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 39万 - 项目类别:
Continuing Grant