Taller CAP. Campeonato de Prototipos de Arquitectura Programada Cursos. Courses

Transcripción

1 Taller CAP Campeonato de Prototipos de Arquitectura Programada

2 Instructor: Sergio del Castillo Tello Eva Castiñeira Duración total: 20-30h. El formato del curso permite comprimirse en 20 horas o expandirse a 30 agrupando en sesiones dobles cada práctica. Instantánea de sesión de CAP en un entorno con 13 participantes no competidores sino complementarios sobre el mismo campo y objetivo común. Video explicativo de la sesión: *Ecosistema virtual: Sistema digital formado por un conjunto de agentes (en ecosistemas naturales, llamados biocenosis) y el medio físico donde se relacionan (en ecosistemas naturales, llamado biotopo) CAP / CAMPEONATO DE PROTOTIPOS DE ARQUITECTURA PROGRAMADA Objetivos docentes: Generar sistemas multiagente programados (ecosistemas virtuales*) que interactúen con el entorno. Aprender la programación visual de rutinas necesarias que definan la manera en la que los agentes se relacionen los unos con los otros para la consecución de fines. Explorar la competición o la colaboración en pro de tales fines. Definir los fines mismos hacia los que se dirija la deriva del ecosistema. 1.-Creación de objetos tridimensionales que sirvan de agentes: geometría, topología, deformaciones. 2.-Aprendizaje de entornos de programación visual para generar rutinas que reacionen a estimulos. 3.-Generar un marco digital y físico que sirva como laboratorio de negociaciones. 4.-Programar comportamientos. Modificar el comportamiento de un agente por el comportamiento de otro. Explorar rutinas de aprendizaje básico. Estudio de la flexibilidad de cambio de lo programado. 5.-Explorar la programación de un entramado complejo de necesidades entre diferentes agentes 6.-Registrar el proceso de negociación: Analizar derivas y evaluar estados. Modificar rutinas en marcha durante la evolución del sistema. Relaciones emergentes. Reprogramar según el resultado. 7.-Llegar a acuerdos y generar un método para evaluar estados de equilibrio de las multiples soluciones. Programar rutinas de análisis de estados globales. Herramientas y requisitos: Plataformas CG: SW Paramétrico (Rhinoceros-Grasshopper), Plantillas de programación de interfaces interactivas con Processing. Durante el taller se utilizan trasnversalmente las plataformas indicadas para la consecución de cada cometido; no es necesario el conocimiento completo de cada software, sólo los conceptos necesarios para producir el prototipo. 2

3 B. C. A. D. Sesión CAP de aprox. 15 min, y 13 participantes cuyos movimientos son registrados mediante dispositivos de control visual por fichas fiduciales (Reactivision) capturadas por cámara web cenital, cuyos datos de posición son enviados a plataforma de programación visual (GH) que desencadena rutinas de comportamiento programadas previamente para cada prototipo. A-Dispositivo de reconocmiento visual (Reactivision): fichas fiduciales capturadas mediante webcam. B-Rutinas vinculadas a la transformación(posición, escala, rotación) de las fichas fiduciales, para cada objeto (agente) de cada participante. C-Visor en pantalla. D-Secuencia (3 escenarios) del proceso de interrelación entre agentes. Estados de satisfacción global alcanzados (%). En rojo, las alertas de insatisfacción de cada agente en particular respecto a la colmatación de sus intereses comunes o globales de colaboración. 3 BLOQUE I. PREPARACIÓN DE RUTINAS POR PARTICIPANTE: PROGRAMACIÓN, MARCO, SELECCIÓN, DEPURACIÓN, TESTEO Aprendizaje de programación del comportamiento de cada prototipo mediante plataforma de programación visual. Elaboración de funciones para generar geometrías adaptativas y reactivas entre si. CAP1.01 Marco Lógico del encuentro: convenios de reglas y puntuaciones. Evaluadores programados de satisfacción de objetivos diversos y contradictorios. Selección de comportamiento por objeto. CAP1.02 Complementariedad y Competitividad. Desarrollo por confrontación y por colaboración. CAP1.03 Principios de programación visual de comportamientos. Selección de tipos de rutina por objeto, y reproducción de funciones y parámetros controladas mediante variables. Tipos de algoritmos reactivos: diferencias entre manipuladores o controladores (handlers) segun tipo o naturaleza de datos. CAP1.04 Diseño Evolutivo. Registro de la evolución de los prototipos y curvas de aprendizaje. Recursividad y linealidad de comportamiento. Sistemas Multiagente. Tipos de relaciones posibles entre agentes. CAP1.05 Programación visual de rutinas específicas de comportamiento: Función (algoritmo que ejecuta una acción, desencadena otras acciones, gestiona datos propios del objeto o interrelaciona con datos externos), Alcance (o dominio de otros objetos con los que interactua, estableciendo una red topológica del ecosistema global de interrelaciones) y Alerta (indicador del nivel de satisfacción de la función o comportamiento, evaluado a posteriori por las normas arbitrales elaboradas en el bloque III). Resultados de la influencia de objetos sobre otros: deformaciones, traslaciones, gestiones, llamadas, compenetraciones, separaciones o uniones, alertas de proximidad, restricciones, mecanizaciones, orientaciones. Herramientas: Programación visual, SW Paramétrico (Grasshopper) y Add-ons (Firefly, Quokka, Galapagos evolutionary solver). Duración aproximada 10h.

4 Preparación de dispositivos reales más complejos para prototipos virtuales más complejos. Montaje de los esqueletos soporte para la realidad aumentada: controladores manuales de los modelos digitales. Diagrama de las influencias entre nodos de esqueletos de diferentes agentes que previamente (en la fase de programación) se han decidido poner en relación. BLOQUE II. DISPOSITIVOS DE RECONOCIMIENTO, DE INTERRELACIÓN Y DE REPRESENTACIÓN. PREPARACIÓN DE CONTROLADORES FÍSICOS Y VÍNCULO A RUTINAS. Producción de controladores de prototipos más complejos : esqueletos físicos con propiedades mecánicas como soporte manipulador de la geometría digital a través de reconocimiento visual. CAP2.01. Dispositivos: de Reconocimiento Visual, de Interrelación entre rutinas y con condiciones exteriores, y de Representación de satisfacción o necesidad. Flujo de datos continuo en streaming. Tipos de reconocimiento visual: en superficie y en profundidad. Sensores de posición y seguimiento de color. Rutinas depuradas de estabilización del reconocimiento visual. Testeo de interrelaciones sobre campo. CAP2.02. Realidad Virtual y Realidad Aumentada. Lecturas de marcadores, fichas y simbolos que disparan rutinas. Modelos reales que controlan modelos virtuales que asisten a modelos reales. CAP2.03. Preparación de los esqueletos soporte. Nodos como controladores de posición digitales. CAP2.04. Preparación de sensores de reconocimiento visual. Calibraje. Otros sensores: breve introducción a Arduino (plataforma de hardware libre, basada en una placa con un microcontrolador y un entorno de desarrollo, diseñada para facilitar el uso de la electrónica en proyectos multidisciplinares) 4 Herramientas y requisitos: Esqueletos mecánicos soporte mediante piezas mecánicas. Campo de juegos, Camara Dual (kinect), Proyectores. SW Paramétrico: Grasshopper,Firefly; SW y dispositivos de control visual: Reactivision ó Kinect. Sensores extra, Arduino. Duración aproximada: 5h

5 Instantánea de sesión de CAP en un entorno con 3 participantes competidores sobre el mismo campo y objetivo común. BLOQUE III. ARBITRAJE, ENSAMBLAJE DEL DISPOSITIVO FINAL Y COMPETICIÓN Ciclo de Dispositivos de hardware necesarios para llevar a cabo el CAP: CAP3.01. Arbitraje: Selección de normas de cruce para la evaluación de cada prototipo y del conjunto. CAP3.02. Ensamblaje sobre el campo de todos los participantes. Ensamblaje final del conjunto de dispositivos: campo, esqueletos controladores, camara de reconocimiento, software de ejecución de rutinas, proyectores. Test de tiempo de ejecución. CAP3.03. Interactuación y Exploración: cada participante manipula, a través de sus esqueletos marcadores de realidad aumentada la posición y cualidades de sus agentes, dentro de la rutina que han diseñado: Se entonces produce el intercambio topológico de relaciones y transacciones entre participantes. Registro de procesos y condiciones de parada: Cada fase puede suponer descubrir una sinergia entre agentes no pensada a priori, que puede ser interesante conservar; se fijan esos logros, o se corrigen esos errores, mientras el resto de agentes del sistema siguen buscando alcanzar sus objetivos parciales, pero partiendo de este nuevo escenario. Ciclo y condiciones de recálculo: Se computa constantemente en ciclo cerrado el recálculo de relaciones y análisis y acción hasta que se alcance una condición de parada (como, por ejemplo, alcanzar un porcentaje de aprox. al óptimo comportamiento entre agentes consensuado) CAP3.04. Registro y evaluación de Indicadores globales de satisfaccion del equilibrio y satisfacción del sistema: resultados. 1-campo, 2-esqueletos controladores, 3-camara de reconocimiento visual, 4-software de ejecución de rutinas, 5-proyectores. 5 Debatir sobre objetivos a cumplir si fueran necesarios, así como método de evaluación o de completación de necesidades(satisfacción) de los agentes como entes individuales, y del sistema al completo. Herramientas: Programación visual, SW Paramétrico (Grasshopper) y Add-ons (Firefly, Quokka, Galapagos evolutionary solver). Duración aproximada: 5h.