Cimentación del contexto en la robótica cognitiva corporizada

Este proyecto proporciona una interpretación de la noción de contexto para la robótica cognitiva y propone un modelo teórico que considera el procesamiento del contexto para la autonomía y flexibilidad conductual de agentes biológicos y artificiales. Se considera que el contexto refiere a todos los elementos de una situación, externos e internos en relación con el agente, que tienen poder predictivo sobre el comportamiento (Turner, 1998). A partir del contexto global, se establecieron tres tipos de contexto de acuerdo a la fuente de origen de cada elemento: el contexto del agente, del entorno y de la tarea. Se identificaron elementos contextuales de cada tipo de contexto centrales para la autonomía y flexibilidad conductual. Se exploró cómo estos elementos han sido modelados dentro de la robótica cognitiva con la finalidad de introducir una nueva hipótesis sobre la interacción de dichos elementos a partir de la propuesta de un modelo teórico. La interacción de los elementos centrales en el modelo permite a los agentes: 1) seleccionar tareas relevantes para sí mismos en función de sus necesidades actuales, o para aprender y dominar su entorno a través de la exploración, 2) planear y realizar una tarea, así como monitorear continuamente su desempeño y 3) abandonar una tarea en caso de que su ejecución no sea la esperada. El seguimiento del error predictivo, la diferencia entre las predicciones sensoriomotoras y la información sensorial entrante, está en el centro de la flexibilidad conductual durante los ciclos de acción situados. El monitoreo de la dinámica del error predictivo y su comparación con la tasa esperada de reducción del error, indica al agente su desempeño global en la ejecución de la tarea. La sensibilidad al desempeño evoca emociones que funcionan como elemento impulsor de la conducta autónoma. El modelo es corporizado, afectivo y situado, mediante el procesamiento de los elementos contextuales centrales del agente y del entorno. Además, es cimentado en el procesamiento del contexto de la tarea y los ciclos de acción situados asociados durante la ejecución de la tarea.

This research provides an interpretation of the notion of context for cognitive robotics and proposes a theoretical model that considers context processing for the autonomy and behavioral flexibility of biological and artificial agents. It is considered that the context refers to all the elements of a situation, external and internal in relation to the agent, that have predictive power on behavior (Turner, 1998). Starting from the global context, three types of context were established according to the source of origin of each element: agent-related, environmental and task-related context. Contextual elements of each type of context central to autonomy and behavioral flexibility were identified. It was explored how these elements have been modeled within cognitive robotics in order to introduce a new hypothesis on the interaction of these elements through the proposal of a theoretical model. The interaction of core elements in the model allows agents to: 1) select relevant tasks for themselves based on their current needs, or to learn and master their environment through exploration, 2) plan and perform a task, as well as continuously monitor their performance and 3) abandon a task in case its execution is not as expected. Tracking predictive error, the difference between sensorimotor predictions and incoming sensory information, is at the core of behavioral flexibility during situated action cycles. The monitoring of the predictive error dynamics and its comparison with the expected rate of error reduction, indicates to the agent its global performance in the execution of the task. Performance sensitivity evokes emotions that function as a driver of autonomous behavior. The model is embodied, affective and situated, through the processing of the core contextual elements of the agent and the environment. Additionally, it is grounded in the processing of the task-related context and the associated situated action cycles during task execution.