Un vehículo de Braitenberg es un concepto concebido en un experimento mental por el cibernético italiano Valentino Braitenberg en su libro Vehículos: experimentos en psicología sintética . El libro modela el mundo animal de una manera minimalista y constructiva, desde comportamientos reactivos simples (como la fototaxis ) pasando por los vehículos más simples, hasta la formación de conceptos, el comportamiento espacial y la generación de ideas.
En los vehículos más sencillos, el movimiento del vehículo está controlado directamente por algunos sensores (por ejemplo, fotocélulas), pero el comportamiento resultante puede parecer complejo o incluso inteligente.
Un vehículo Braitenberg es un agente que puede moverse de forma autónoma en función de las señales que recibe de sus sensores. Tiene sensores primitivos que miden algún estímulo en un punto y ruedas (cada una impulsada por su propio motor) que funcionan como actuadores o efectores. En la configuración más simple, un sensor está conectado directamente a un efector, de modo que una señal detectada produce inmediatamente un movimiento de la rueda.
Dependiendo de cómo se conecten los sensores y las ruedas, el vehículo exhibe diferentes comportamientos (que pueden estar orientados a un objetivo). Esto significa que, dependiendo de la conexión entre sensores y motores, parece esforzarse por lograr ciertas situaciones y evitar otras, cambiando de rumbo cuando la situación cambia. [1]
Las conexiones entre sensores y actuadores de los vehículos más simples (2 y 3) pueden ser ipsilaterales o contralaterales , excitatorias o inhibitorias, produciendo cuatro combinaciones con diferentes comportamientos denominados miedo, agresión, agrado y amor. Estos corresponden a impuestos biológicos positivos y negativos [2] presentes en muchas especies animales.
Los siguientes ejemplos son algunos de los vehículos más simples de Braitenberg.
El primer vehículo tiene un sensor (por ejemplo, un detector de temperatura) que estimula directamente su rueda de forma directamente proporcional. El vehículo se mueve idealmente en una sola dimensión y puede permanecer inmóvil o avanzar a distintas velocidades según la temperatura detectada. Cuando entran en juego fuerzas como la fricción asimétrica, el vehículo podría desviarse de su movimiento en línea recta de formas impredecibles, similares al movimiento browniano.
Este comportamiento podría ser entendido por un observador humano como una criatura “viva” como un insecto e “inquieta”, que nunca se detiene en su movimiento. La baja velocidad en regiones de baja temperatura podría interpretarse como una preferencia por áreas frías. [1]
Un agente un poco más complejo tiene dos sensores simétricos (izquierdo y derecho) (por ejemplo, detectores de luz) cada uno de los cuales estimula una rueda del mismo lado del cuerpo. Este vehículo representa un modelo de tropotaxis animal negativa . Obedece la siguiente regla:
Este es un comportamiento más eficiente para escapar de la fuente de luz, ya que la criatura puede moverse en diferentes direcciones y tiende a orientarse hacia la dirección de donde proviene menos luz.
En otra variante, las conexiones son negativas o inhibidoras: más luz → movimiento más lento. En este caso, los agentes se alejan de la oscuridad y se acercan a la luz.
El agente tiene los mismos dos sensores simétricos (izquierdo y derecho) (por ejemplo, detectores de luz), pero cada uno estimula una rueda del otro lado del cuerpo. Obedece la siguiente regla:
Como resultado, el robot sigue la luz y se mueve para estar más cerca de ella.
En un entorno complejo con varias fuentes de estímulo, los vehículos Braitenberg exhibirán un comportamiento complejo y dinámico.
Dependiendo de las conexiones entre sensores y actuadores, un vehículo Braitenberg podría moverse cerca de una fuente, pero no tocarla, alejarse muy rápido o describir círculos o figuras de ocho alrededor de un punto.
Este comportamiento está indudablemente orientado a un objetivo, es flexible y adaptativo, y hasta podría parecer inteligente, como se le atribuye cierta inteligencia mínima a una cucaracha. Sin embargo, el funcionamiento del agente es puramente mecánico, sin ningún procesamiento de información ni otros procesos aparentemente cognitivos . [ Aclaración necesaria ]
Los robots analógicos , como los utilizados en el enfoque robótico BEAM , a menudo utilizan este tipo de comportamientos.