Übung: Das selbstfahrende Auto

Material :

1 Roboter mindestens
1 Computer/Roboter
Kleine Arena mit Hindernissen

‍

Einstellungen :

beispielhafte Konfiguration: "überwachtes Lernen".

Dauer :

60 bis 90 Minuten

Alter :

8 Jahre und älter

‍

Das selbstfahrende Auto

‍

Empfohlen zur Vertiefung des beaufsichtigten Lernens

Bringen Sie Ihrem Roboter mithilfe des überwachten Lernens bei, bestimmte Aufgaben zu erledigen. In dieser letzten Aktivität wird alles zusammengefasst, was Sie in den letzten Aktivitäten zum überwachten Lernen gesehen haben. Sie vereint das Erkennen von Hindernissen, das Wenden und das Folgen von Linien.

‍

Einrichten des Materials

Ein Beispielparcours ist in Anhang 1 zu sehen. Die Wände haben die Maße eines DIN-A4-Blatts, das an der Längsseite in vier Teile gefaltet ist.

‍MitA4-Blättern und einer Rolle Klebeband kann man kostengünstig Wände gestalten.

Lange Wand: Falte ein A4-Blatt dreimal der Länge nach. Lege es flach und klebe die beiden gegenüberliegenden Seiten mit einem Stück Klebeband zusammen, dann verleihe ihm wieder sein 3D-Volumen (Sprossenform). Die Größe beträgt also 297 x 52 x 52 mm.

Wenn sich der Querschnitt einer Wand nicht quadratisch halten lässt, kann man ihn verstärken, indem man eine andere Wand, die rechtwinklig (im rechten Winkel) gefaltet wurde, darüber schiebt.

Kurze Wand: Schneiden Sie eine lange Wand einfach ab, wenn sie abgeflacht ist.Maße: 145 x 52 x 52.

‍Dievorgeschlagene Anordnung verwendet 9 Blätter: lange Wand und 3 Blätter kurze Wand.

Vermeiden Sie einen zu rauen oder holprigen Boden.

Die Herausforderung

In dieser Aktivität soll Thymio die Rolle eines selbstfahrenden Autos übernehmen, das eine Straße abfährt.

Die Straße wird durch eine Reihe paralleler Mauern simuliert, die einen gewundenen Weg zeichnen. Am Ende der Straße wird eine schwarze Linie senkrecht zu den Mauern an den Enden angebracht.

Der Roboter muss die Straße entlangfahren, ohne die Wände zu berühren. Wenn er am Ende der Straße angekommen ist, dreht er sich um und fährt die Straße in die entgegengesetzte Richtung ab.

Mögliche Erweiterungen: Simulation eines Fußgängers. Man stellt zu einem beliebigen Zeitpunkt ein Hindernis mit einer maximalen Breite von etwa 6 cm in die Mitte der Straße, um einen Fußgänger zu simulieren. Thymio muss davor stehen bleiben. Man entfernt den Fußgänger, Thymio startet neu und setzt seine Fahrt fort.

Sie können die Spielregeln aus der Aktivität "Auf der Spur bleiben" übernehmen. Wenn die letzte Aktivität bereits als Spiel durchgeführt wurde, können die Ergebnisse beider Aktivitäten kombiniert werden.

‍
Hinzufügen des Fußgängers mit oder ohne Pause

1. Strategie

Wenn alle drei zentralen Sensoren erfassen, Stopp. Wenn nur der mittlere Sensor empfängt, ebenfalls Stopp.
Es funktioniert gut mit einem Fußgänger, stoppt aber vor einer gegenüberliegenden Wand.

2. Strategie

Wenn der Sensor in der Mitte empfängt, halt.
Es funktioniert gut mit einem schmalen, gut platzierten Fußgänger, es ist besser mit einer Wand vor sich, aber irrt sich manchmal.

AlphAI-Einstellungen

Registerkarte Sensoren:

Es werden Näherungssensoren und IR-Bodensensoren verwendet.

Registerkarte Aktionen:

Das Team kann frei wählen, welche Aktionen es verwenden möchte. Sie können auch die Parameter Dauer, Pause und Höchstgeschwindigkeit nach eigenem Ermessen festlegen (es empfiehlt sich, einige Versuche zu machen). Diese drei Parameter können geändert werden, ohne dass das Lernen wiederholt werden muss.

Registerkarte AI :

Lassen Sie die Standardauswahlen überwachtes Lernen und neuronales Netz bestehen. Lassen Sie die Lerngeschwindigkeit unverändert. Verringern Sie sie eventuell, wenn der Roboter häufig Fehler macht. Wählen Sie die Kombination 10 20, d. h. zwei Schichten von Neuronen, eine mit 10 und die nächste mit 20. Es liegt an Ihnen, das Lernen zu leiten. Versuchen Sie, alle möglichen Fälle zu berücksichtigen, es gibt nicht viele davon. Sie können Ihre Einstellungen unter Einstellungen > Einstellungen speichern ... speichern.