course-details-portlet

TTK4192 - Oppdragsplanlegging for autonome systemer

Om emnet

Nytt fra studieåret 2022/2023

Vurderingsordning

Vurderingsordning: Samlet karakter
Karakter: Bokstavkarakterer

Vurdering Vekting Varighet Delkarakter Hjelpemidler
Oppgave 2/10
Skriftlig skoleeksamen 8/10 4 timer B

Faglig innhold

Baneplanlegging: Oppsummering fra differensialgeometri og numerisk analyse, inkludert egenskaper til parametriske 2D/3D-kurver, krumning og torsjon, interpolering/tilnærming. Oversikt over kjøretøyets kinematiske og dynamiske begrensninger og deres tilknytning til baneplanlegging. Grunnleggende banegenerering for å koble sammen veipunkter: Dubins paths, Reeds-Shepp car, splines, Pythagorean Hodographs, spirals. Hinderrepresentasjon. Veikartmetoder for å generere veipunkter: Voronoi diagrams, probabilistic roadmaps, Rapidly-exploring random trees (RRTs). Grafsøkealgoritmer for dynamisk beregning av den optimale sekvensen av veipunkter. Optimal kontroll og optimaliseringstilnærminger. Kunstig potensialfelt.

AI-planlegging: Introduksjon til Markov-beslutningsprosess og løsninger basert på dynamisk programmering og forsterkende læring. Deliberative vs reaktive systemer. Grunnleggende automatiserte planleggingsmetoder og algoritmer (state machines, STRIPS). Hierarchical task networks. (HTN). Temporal models.

Læringsutbytte

Kunnskap: Detaljert kunnskap om baneplanlegging og AI-planlegging. Kunne lese og forstå metoder publisert i litteraturen og vurdere og sammenligne disse med metoder brukt i praktiske systemer. Ferdigheter: Design og implementer bane- og handlingsplanleggingssystemer for skip, undervannsfarkoster og luftfartøyer. Kunne simulere grunnleggende bane- og handlingsplanleggingstilnærminger, og deres hovedvariasjoner, på slike systemer, inkludert en liten ekte mobil robot. Selvstendig ledelse av mindre FoU-prosjekter og bidra aktivt i større prosjekter. Generell kompetanse: Kommunisere arbeidsrelaterte problemer med spesialister og ikke-spesialister.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger og obligatoriske dataoppgaver. Målet med oppgavene er å simulere og teste egenutviklede bane og handlingsplanleggingsmetoder for marine, terreng og luftfartøy. Minst én algoritme vil også bli implementert på en reell, småskala mobilrobot.

Obligatoriske aktiviteter

  • Oppgaver

Mer om vurdering

Skriftlig skoleeksamen (80%) og én obligatorisk A-F oppgave (20%) gir grunnlag for sluttkarakter i emnet. I tillegg, tre obligatoriske (bestått/ikke bestått) oppgaver må leveres. Sluttkarakteren angis med bokstavkarakter. Eksamen gis kun på engelsk. Studentens besvarelse kan være på norsk eller engelsk. Ved utsatt eksamen kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen. Dataøvingene, hjemmeprosjektet og skriftlig eksamen må være bestått for å bestå emnet. Dersom studenten også etter utsatt eksamen har sluttkarakteren F/ikke-bestått, må studenten gjenta hele emnet neste studieår.

Spesielle vilkår

Obligatorisk aktivitet fra tidligere semester kan godkjennes av instituttet.

Forkunnskapskrav

TTK4105 Reguleringsteknikk eller TTK4230 Automatiseringsteknikk eller tilsvarende. TTK4130, Modellering og simulering. TTK4135, optimalisering og regulering.

Kursmateriell

  • LaValle, Steven M. Planning algorithms. Cambridge university press, 2006.
  • Lekkas A.M. Lecture notes on path- and action planning, 2022.

Flere sider om emnet

Ingen

Fakta om emnet

Versjon: 1
Studiepoeng:  7.5 SP
Studienivå: Høyere grads nivå

Undervisning

Termin nr.: 1
Undervises:  VÅR 2023

Undervisningsspråk: Engelsk

Sted: Trondheim

Fagområde(r)
  • Teknisk kybernetikk
  • Sivilingeniør- og arkitektutdanning
  • Teknologiske fag
Kontaktinformasjon

Eksamensinfo

Vurderingsordning: Samlet karakter

Termin Statuskode Vurdering Vekting Hjelpemidler Dato Tid Eksamens- system Rom *
Vår ORD Skriftlig skoleeksamen 8/10 B 06.06.2023 15:00 INSPERA
Rom Bygning Antall kandidater
Vår ORD Oppgave 2/10
Rom Bygning Antall kandidater
Sommer UTS Skriftlig skoleeksamen 8/10 B INSPERA
Rom Bygning Antall kandidater
  • * Skriftlig eksamen plasseres på rom 3 dager før eksamensdato. Hvis mer enn ett rom er oppgitt, finner du ditt rom på Studentweb.
Eksamensinfo

For mer info om oppmelding til og gjennomføring av eksamen, se "Innsida - Eksamen"

Mer om eksamen ved NTNU