Objectif
Recent research suggests that imitation, as evident in the individual development of human cognition and motor skills, is a paradigm that can endow artefacts with the ability for skill growth and life-long adaptation without programming. To demonstrate the power of this paradigm, we propose to develop a fully functional artefact with complex cognition and behaviour: a living artificial hand that learns structurally new complex action sequences by imitation.
This will be achieved by joining brain research cognitive psychology, neuroinformatics and robotics, to:
i) explore the neuropsychological, neurophysiological, functional mechanisms of imitation learning in man and monkey;
ii) design a bio-plausible computer model of imitational learning;
iii) realise he full visuo-motor system. Results are a paradigm of imitation in man, a generic computer model and robot implementation, applicable to arte-facts that learn from and cooperate with humans, service robots and novel prosthetic aides.
OBJECTIVES
Living artefacts will critically depend on mechanisms of action and task-level learning: for understanding and achieving missions, for cooperation with humans, for adapting to the environment. Imitation holds the potential to become a much more powerful means for learning complex cognition-action sequences than classical approaches because it much reduces the state-action space to be searched for motion generation.
We aim at:
- exploring the functional and neuropsychological mechanisms of imitation learning;
- revealing the neurophysiological structures for finger and hand movements in man and monkey;
- designing a formal dynamic model of imitation learning;
- constructing the fully functional artefact (visuo-motorsystem);
- implement imitational learning on the artefact;
- disseminate results back into neuroscience and infotech;
- suggest applications of the new methods and models to artefacts with many degrees of freedom that cooperate with humans as well as new generations of prostheses.
DESCRIPTION OF WORK
The demanding goals can only be achieved by joining researchers from cognitive psychology, neurophysiology, cognitive neurology, neuroinformatics and robotics. Accordingly, the workpackages fall into several categories: basic research, modelling, prototype development and technical implementation, dissemination, coordination.
Concerning the functional/behavioural aspects of object grasping we shall:
(1) test critical features of imitative object grasping in healthy persons and in patients with ideomotor praxia and cerebellar deficits;
(2) construct a dynamic and a functional model of imitation.
For exploring the neurophysiological structures for object grasping and imitation in monkey we shall:
(1) describe the functional and motor proper-ties of prefrontal neurons (PF) in response to object grasping movements;
(2) develop a neurophysiological model of the basic visuo-motor organization of the pre-motor cortex (F5) and PF.
For revealing the neurophysiological mechanisms of grasping and imitation in man, we shall:
(1) carry out MEG recordings in healthy subjects during observation and imitation of action;
(2) describe the time course and topography of MEG responses of these experiments using dipole reconstruction techniques.
To develop a computer model for structural learning of multi-fingered grasping we shall:
(1) define an integrating model architecture a close mutual coupling between the perceptual and motor level;
(2) implement local learning rules that ensure the correct mapping between the available sensory information, movement primitives and behavioural sequences.
To implement the artefact on the basis of a robot system with advanced sensor and motor skills we shall:
(1) build a perceptual system with emphasis on robustness and design atomic behaviours for the multi-fingered hand according to the neurophysiological findings;
(2) integrate the dynamic model and the learning algorithms into a fully operational artefact.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
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- sciences naturelles sciences biologiques neurobiologie
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- ingénierie et technologie génie électrique, génie électronique, génie de l’information ingénierie électronique robotique
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Données non disponibles
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Coordinateur
80333 MUENCHEN
Allemagne
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.