Human bionically inspired autonomous agents : the framework implementation ARSi11 of the psychoanalytical entity Id applied to embodied agents

Abstract

Computer, die mit komplexen Systemen interagieren (zum Beispiel in der Gebäudeautomatisation), stehen vor der Herausforderung, große Mengen an Daten verarbeiten zu müssen. Weiters müssen deren Kontrollsysteme in der Lage sein, eben diese Datenverarbeitung in Echtzeit durchzuführen. Die klassische künstliche Intelligenz bietet hierfür keine hinreichenden Lösungen an. Diese sind für isolierte Aufgaben konzipiert und können kaum in ein größeres, leistungsfähigeres, universell einsetzbares System integriert werden, das den Ansprüchen von komplexen Systemen genügt. Im Gegensatz zur klassischen künstlichen Intelligenz wird hier auf eine bionische Herangehensweise zurückgegriffen, indem ein Modell des menschlichen Verstandes, nämlich die Metapsychologie der Psychoanalyse, hinsichtlich ihrer technischen Anwendbarkeit untersucht wird. Aus dieser Grundidee wird ein psychoanalytisch inspiriertes, technisches Modell zur Entscheidungsfindung entwickelt. Zur Evaluierung wird dieses in Agenten, die eine Artificial-Life-Simulation bevölkern, implementiert. Aus dem großen wissenschaftlichen Gebiet, in dem der hier vorgestellte Ansatz anzusiedeln ist, werden die Implementierung des Freudschen Es und dessen Zusammenspiel mit einem Körper, dem Embodiment, als zentrales Thema herausgearbeitet. Die Agenten müssen in einer reichhaltigen, dynamischen, simulierten Umgebung mehrere Testfälle absolvieren. Das Verhalten, das die einzelnen Agenten in der Simulation zeigen, wird analysiert. Mit Hilfe dieser Testumgebung kann gezeigt werden, dass die neu eingeführten Konzepte (das Seeking-System, bessere Aufteilung in libidinöse und aggressive Triebe und die Bedeutung des Körpers und seiner internen Systeme) gemäß der anfangs aufgestellten Behauptungen umsetzbar sind. Das entwickelte Modell ist Teil eines reinen Grundlagenforschungsprogramms und bietet ein neues Konzept für die Prozesssteuerung komplexer Systeme. Zukünftige Anwendungsgebiete werden, neben der Gebäudeautomatisation, unter anderem im Bereich der Steuerung autonomer Fahrzeuge, aber auch in der Sprachverarbeitung zu finden sein.<br />

Computers that interact with complex systems - for example in building automation - are facing the challenge of having to cope with vast amounts of data. Furthermore, the control systems have to be able to process data within real-time constraints. Classical Artificial Intelligence is not able to provide an appropriate solution yet. The provided algorithms used for isolated tasks can hardly be integrated into a larger, more capable all-purpose system as needed for dealing with complex systems. Opposed to classical approaches in Artificial Intelligence, a novel, bionic approach is followed: The metapsychology - a model of the human psyche defined by psychoanalysis - is examined regarding its technical feasibility. Based on this analysis, a psychoanalytically inspired technical model for decision making is developed. For its evaluation, agents that populate an artificial life simulation are implemented. In the large field, which is formed by this approach, special focus is placed on the technical implementation of Freud's Id and its interaction with a body - the embodiment. The artificial, simulated world used for evaluation purposes provides a dynamic, rich test-platform. Within it, the agents are exposed to use-cases and their performance is analyzed. Although the generated model is evaluated by implementing and testing it, focus is on basic research. The provided concept is a novel approach for control architectures which have to deal with complex situations in real world environments. Future applications for the concept are to be found, next to building automation, in the fields of autonomous vehicles and in speech processing.