Off-line simulation inspires insight: a neurodynamics approach to efficient robot task learning

There is currently an increasing demand for robots able to acquire the sequential organization of tasks from social learning interactions with ordinary people. Interactive learning-by-demonstration and communication is a promising research topic in current robotics research. However, the efficient acquisition of generalized task representations that allow the robot to adapt to different users and contexts is a major challenge. In this paper, we present a dynamic neural field (DNF) model that is inspired by the hypothesis that the nervous system uses the off-line re-activation of initial memory traces to incrementally incorporate new information into structured knowledge. To achieve this, the model combines fast activation-based learning to robustly represent sequential information from single task demonstrations with slower, weight-based learning during internal simulations to establish longer-term associations between neural populations representing individual subtasks. The efficiency of the learning process is tested in an assembly paradigm in which the humanoid robot ARoS learns to construct a toy vehicle from its parts. User demonstrations with different serial orders together with the correction of initial prediction errors allow the robot to acquire generalized task knowledge about possible serial orders and the longer term dependencies between subgoals in very few social learning interactions. This success is shown in a joint action scenario in which ARoS uses the newly acquired assembly plan to construct the toy together with a human partner.

Educação e ambiguidades da autonomização: para uma pedagogia crítica da promoção do indivíduo autónomo

O presente artigo, confrontando a educação com o desiderato da autonomização, pretende analisar as ambiguidades a que esse confronto dá hoje origem e estabelecer, mediante a explicitação de uma conceção contra-hegemónica de autonomização, as bases e as coordenadas de uma pedagogia crítica da promoção do indivíduo autónomo, que seja simultaneamente humanista, emancipadora e transformadora tanto da realidade do sujeito quanto da realidade do contexto. A estrutura narrativa, em consonância com esse amplo propósito, articula as seguintes dimensões: a educação e a normatividade da autonomização; as ambiguidades da autonomização: sentidos divergentes de fazer educação para a autonomia; e, por fim, o empowerment emancipatório e transformador: vetor da educação enquanto autonomização contra-hegemónica. A conclusão aponta as linhas diretoras da construção de uma pedagogia crítica do indivíduo autónomo, assumida nas vertentes de emancipação individual e transformação social.

Global vs. local nonlinear optimization techniques for human-like movement of an anthropomorphic robot

In this paper a comparison between using global and local optimization techniques for solving the problem of generating human-like arm and hand movements for an anthropomorphic dual arm robot is made. Although the objective function involved in each optimization problem is convex, there is no evidence that the admissible regions of these problems are convex sets. For the sequence of movements for which the numerical tests were done there were no significant differences between the optimal solutions obtained using the global and the local techniques. This suggests that the optimal solution obtained using the local solver is indeed a global solution.

Nonlinear optimization for human-like synchronous movements of a dual arm-hand robotic system

In previous work we have presented a model capable of generating human-like movements for a dual arm-hand robot involved in human-robot cooperative tasks. However, the focus was on the generation of reach-to-grasp and reach-to-regrasp bimanual movements and no synchrony in timing was taken into account. In this paper we extend the previous model in order to accomplish bimanual manipulation tasks by synchronously moving both arms and hands of an anthropomorphic robotic system. Specifically, the new extended model has been designed for two different tasks with different degrees of difficulty. Numerical results were obtained by the implementation of the IPOPT solver embedded in our MATLAB simulator.

Towards human-like bimanual movements in anthropomorphic robots: a nonlinear optimization approach

Previously we have presented a model for generating human-like arm and hand movements on an unimanual anthropomorphic robot involved in human-robot collaboration tasks. The present paper aims to extend our model in order to address the generation of human-like bimanual movement sequences which are challenged by scenarios cluttered with obstacles. Movement planning involves large scale nonlinear constrained optimization problems which are solved using the IPOPT solver. Simulation studies show that the model generates feasible and realistic hand trajectories for action sequences involving the two hands. The computational costs involved in the planning allow for real-time human robot-interaction. A qualitative analysis reveals that the movements of the robot exhibit basic characteristics of human movements.

A supervisão pedagógica como prática de transformação: o lugar das narrativas profissionais

Este texto tem como objetivo discutir o lugar das narrativas profissionais, de natureza autobiográfica, produzidas por professores em contexto de formação pós-graduada em supervisão pedagógica. Começando pela discussão do conceito de qualidade em educação, e que radica numa concepção de educação para o desenvolvimento sustentável e para a transformação de pessoas e de contextos, a autora passa para uma análise do papel dos professores no desenvolvimento de práticas pedagógicas de qualidade. Embora os contextos de educação e de formação tenham um papel determinante, os professores, principalmente através das expectativas que detêm face aos seus alunos, têm um papel crucial no combate a formas de discriminação e de exclusão nas escolas. O conceito de supervisão que informa este texto também se coloca ao serviço da qualidade em educação enunciada, ao ser tomado enquanto teoria e prática de regulação crítica e colaborativa da pedagogia e do desenvolvimento profissional, numa visão da educação para a transformação e para a sustentabilidade. O texto finaliza com a ilustração do modo como as narrativas profissionais se constituem enquanto estratégias de autossupervisão do trabalho docente num contexto de formação pós-graduada. Desenvolvidas em contextos profissionais, e estabelecendo pontes entre o conhecimento acadêmico e experiencial, elas incidem na análise dos modos como o trabalho docente se coloca (ou não) ao serviço de uma pedagogia e de um desenvolvimento profissional docente assente em valores de sustentabilidade e de transformação, identificando os constrangimentos estruturais e apontando rumos de ação.