POUŽÍVATEĽSKÁ PRÍRUČKA

Transcription

1 TECHNICKÁ UNIVERZITA V KOŠICIACH FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A INFORMATIKY Katedra kybernetiky a umelej inteligencie Centrum pre inteligentné technológie POUŽÍVATEĽSKÁ PRÍRUČKA Mária Virčíková Vedúci diplomovej práce: Prof. Ing. Peter Sinčák, PhD. Košice 2010

2 Obsah Zoznam obrázkov Funkcia programu Súpis obsahu dodávky Inštalácia programu Požiadavky na technické prostriedky Požiadavky na programové prostriedky Technické pozadie Použitie programu Popis pracovných súborov Obmedzenia programu Chybové hlásenia Príklad použitia Zhodnotenie riešenia...14 Príloha E: Používateľská príručka 2

3 Zoznam obrázkov Obr. 1: Uvítacie okno Webotsu po jeho spustení...8 Obr. 2: Simulačné prostredie Webots...9 Obr. 3: Otvorenie nášho sveta...9 Obr. 4: Jednotlivé tance robotov ohodnotíme na tabuľke známkami od 1 do Obr. 5: Panel systému Webots,kde sa spúšta simulácia...13 Príloha E: Používateľská príručka 3

4 1 Funkcia programu Uvedený programový systém predstavuje implementáciu interaktívneho genetického algoritmu pre generovanie tanca robota Naa. Tvorenie a navrhovanie tanečných choreografií patrí medzi aplikácie, u ktorých je veľmi ťažké, niekedy nemožné hodnotiace funkcie vyjadriť numericky alebo aspoň kvantitatívne. Nevieme špecifikovať optimalizačné parametre procesu, pretože kritériá pri takýchto systémoch sú subjektívne, to znamená, že sú závislé od konkrétneho posudzovateľa. Výstupy takého systému závisia od preferencií, zmyslov, emócií a porozumení človeka. V interaktívnych evolučných výpočtoch je funkcia vhodnosti nahradená ľudským užívateľom. Implementácia zahŕňa používateľské rozhranie, ktoré umožňuje: Proces interaktívnej evolúcie tanečných sekvencií, kde užívateľ predstavuje dôležitý faktor ovplyvňujúci budúce generácie tancov. Interaktívny genetický algoritmus je optimalizačný nástroj, ktorý využíva kooperáciu človeka a počítača, to znamená, že systém sa vyvíja na základe hodnotenia, ktoré predstavuje subjektívne hodnotenie získané od človeka (funkcia vhodnosti) ako hodnotenie vzdialenosti medzi vlastnou predstavou a výstupom optimalizačného procesu v psychologickom priestore. Príloha E: Používateľská príručka 4

5 2 Súpis obsahu dodávky Súčasťou priloženého kompaktného disku je: zdrojové kódy v jazyku Python, zdrojové kódy ku prostrediu Webots, používateľská príručka v elektronickej podobe a systémová príručka v elektronickej podobe Teoretický základ riešenia a jeho základný framework je popísaný v hlavnej časti diplomovej práce. Príloha E: Používateľská príručka 5

6 3 Inštalácia programu 3.1 Požiadavky na technické prostriedky Program nemá žiadne špeciálne požiadavky na technické prostriedky. Bol testovaný na operačných systémoch: - Windows XP Home Edition, - Windows Vista Business Edition, - Ubuntu LTS. A na: - PC lenovo: Intel Pentium, Pentium (R) Dual-Core CPU, 2GB pamäte RAM. - Notebooku Eee PC: Intel(R) Atom(TM) CPU N270, 0.99GB pamäte RAM. Program na generovanie robotického tanca je prenositeľný na akýkoľvek operačný systém. Simulátor Webots je kompatibilný s operačnými systémami: - Linux, min. glibc 2.3, - Windows XP, 7 alebo Vista, - Mac OS X 10.5 alebo novší. 3.2 Požiadavky na programové prostriedky Aby program fungoval je nutné mať nainštalované: - Python 2.6.5, ktorý sa dá stiahnuť zo stránky o Príloha E: Používateľská príručka 6

7 - GUI je v Pythone urobené pomocou modulu Tkinter, čo je štandardné rozhranie Pythona k Tk GUI toolkit. Sú kompatibilné s väčšinou Unix platformami, ako aj s Windows systémami. Samotné Tk nie je časťou jazyka Python, ale nachádza sa v tzv. Active State. Viac informácií možné nájsť na stránke: o - Jazyk Tcl/Tk (Command Language), ktorý sa využíva v programe na návrh GUI. Je to skriptovací jazyk bežiaci na platformách Windows, Unix aj Macintosh. Tcl je jednoduchý a open-source, možný stiahnuť napríklad cez internetovú stránku: o - Vývojové prostredie Webots, ktoré je v plnej verzii dostupné na 30 dní a možné stiahnuť zo stránky: o Technické pozadie Systém bol programovaný v jazyku Python, konkrétne vo verzii: 2.6.5, vo vývojovom prostredí NetBeans IDE 6.7, ktoré je voľné dostupné na stránke: - NetBeans IDE for Python EA2 Download: o Simulácia bola vytvorená v spomínanom prostredí Webots, konkrétne vo verzii: - Webots 6. Príloha E: Používateľská príručka 7

8 4 Použitie programu Po spustení interaktívneho algoritmu v jazyku Python, napríklad pomocou vývojového prostredia NetBeans, v ktorom bol vyvíjaný, je nutné spustiť simulačné prostredie Webots. Po spustení sa objaví okno (Obr. 1): Obr. 1: Uvítacie okno Webotsu po jeho spustení Na tomto okne užívateľ by mal kliknúť na tlačido Robotstadium Contest. Takýmto spôsobom sa užívateľ ocitne v simulačnom prostredí, ako je napríklad na nasledujúcom obrázku (Obr. 2): Príloha E: Používateľská príručka 8

9 Obr. 2: Simulačné prostredie Webots Keďže Webots načíta nejaký default svet, klikneme na tlačidlo File na hornej lište Webotsu vľavo, ďalej na Open World a vyberieme náš svet, ktorý sa volá danceworld.wbt. Po úspešnom načítaní nami vytvoreného, tanečného sveta, uvidíme (Obr. 3): Obr. 3: Otvorenie nášho sveta Príloha E: Používateľská príručka 9

10 5 Popis pracovných súborov Pracovné súbory majú formát CSV (Comma Separated Value), ktorý predstavuje štandardizovaný a verejne známy formát. Formát CSV dokáže bez problémov prečítať väčšina tabuľkových a textových programov. Je často používaný pre výmenu dát medzi rôznorodými aplikáciami. V jazyku Python je načítanie súboru: nazov='c:\program Files\Webots\projects\contests\\nao_robocup\controllers\\nao_ soccer_player_blue\\all_gene.csv' a=open(nazov) k=a.read() a.close() Allgene.csv: súbor, kde sa ukladajú informácie o fenotype, ktoré načítajú a použijú v ďalšej evolúcii. Každý robot má vlastný súbor s informáciou o jeho fenotype, aby sa zabezpečilo, že každý z nich pracuje len s jeho fenotypom. Prvý robot pracuje s prvým fenotypom. V jazyku Python je zápis riešený zdrojovým kódom: if krok1 == 1: myfile='c:\program Files\Webots\projects\contests\\nao_robocup\controllers\\nao_ soccer_player_blue\\gene1.csv' file = open(myfile,"w") Simulačné prostredie načíta spomínané súbory s uloženým fenotypom pre každého robota osobitne. V jazyku C++ je to: ifstream infile; if (robot_name == "Orange Nao") { infile.open("gene1.csv"); } Príloha E: Používateľská príručka 10

11 6 Obmedzenia programu Priame obmedzenia programu nie sú známe. Program má nepriame obmedzenia na grafiku a pamäť súvisiace s použitím simulátora. Odporúča sa grafická karta NVIDIA alebo ATI s minimálne 128 MB RAM. Pamäť počítača by mala byť aspoň 512 MB RAM s 300 MB diskového priestoru a procesor 1 GHz. Príloha E: Používateľská príručka 11

12 7 Chybové hlásenia V programe sa môžu vyskytnúť tieto chybové hlásenia: - ImportError: No module named tkinter Ak sa objaví hlásenie, že neexistuje modul s názvom TKinter, je potrebné nastaviť konfiguráciu Pythonu užívateľa tak, aby zahrnula tento modul. Riešenie problému je naištalovať jazyk Tcl/Tk ako je uvedené v tejto príručke v kapitole IOError: [Errno 13] Permission denied: 'C:\\Program Files\\Webots\\projects\\contests\\nao_robocup\\controllers\\nao_soccer_player _blue\\all_gene.csv' Táto chyba je bežná najmä v operačnom systéme Linux a Windows Vista. Nesúvisí s navrhovaným systémom, ale je uvedená, pretože je to bežné chybové hlásenie, ktoré by ale neskúseného užívateľa mohla zmiasť. Chybové hlásenie Permission denied súvisí s nastavením práv na konkrétnom používanom systéme počítača. V operačnom systéme Windows Vista stačí program, resp. vývojové prostredie spustiť ako administrátor. V Linuxe sa práva nastavujú príkazom: $ chmod [options] mode[,mode] file1 [file2...]. - unable to open file for reading Chybové hlásenie unable to open file for reading sa vyskytuje priamo v implementácii v simulácii, ktorá je naprogramovaná v jazyku C++. Znamená, že sa nepodarilo načítať súbory obsahujúce informáciu s fenotypom. Odporúča sa skontrolovať cestu, kde sú súbory uložené. Príloha E: Používateľská príručka 12

13 8 Príklad použitia 1) Spustite program spôsobom uvedeným v podkapitole ) Odpozorujeme nultú generáciu tanca robotov. 3) Na základe našich preferencií ohodnotíme každého robota. 4) Stlačíme tlačidlo evolution. 5) Na paneli Webotsu (Obr. 5) klikneme na Revert simulation 6) Kroky 4) 5) opakujeme, pokiaľ nedostaneme želaný výsledok. 7) Počas priebehu simulácie môžeme kedykoľvek pozastaviť jej priebeh. 8) V prípade, že výstupný tanec splnil naše požiadavky, môžeme si súbory obsahujúce informáciu s jeho fenotypom uložiť. Obr. 4: Jednotlivé tance robotov ohodnotíme na tabuľke známkami od 1 do 5 Obr. 5: Panel systému Webots,kde sa spúšta simulácia Príloha E: Používateľská príručka 13

14 9. Zhodnotenie riešenia Tento program predstavuje implementáciu navrhnutého systému pre interaktívnu evolúciu tanečnej choreografie robotov Nao. Riešenie bolo vhodné na realizáciu potrebných experimentov, ale na ďalšie experimenty je nevyhnutné pracovať na reálnych robotoch. Tým, ktorí budú v tomto projekte pokračovať, odporúčam preštudovať systémy robotického tanca, z ktorých som vychádzala a ktoré sú uvedené v hlavnej časti mojej bakalárskej práce. Príloha E: Používateľská príručka 14