• Aucun résultat trouvé

Behavioral Diversity Generation in Autonomous Exploration through Reuse of Past Experience

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Partager "Behavioral Diversity Generation in Autonomous Exploration through Reuse of Past Experience"

Copied!
25
0
0

Texte intégral

(1)Behavioral Diversity Generation in Autonomous Exploration through Reuse of Past Experience Fabien Benureau, Pierre-Yves Oudeyer. To cite this version: Fabien Benureau, Pierre-Yves Oudeyer. Behavioral Diversity Generation in Autonomous Exploration through Reuse of Past Experience. Frontiers in Robotics and AI, Frontiers Media S.A., 2016, 3 (8), �10.3389/frobt.2016.00008�. �hal-01404329�. HAL Id: hal-01404329 https://hal.inria.fr/hal-01404329 Submitted on 28 Nov 2016. HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of scientific research documents, whether they are published or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.. Distributed under a Creative Commons Attribution| 4.0 International License.

(2) 03*(*/"- 3&4&"3$) QVCMJTIFE  .BSDI  EPJ GSPCU. #FIBWJPSBM %JWFSTJUZ (FOFSBUJPO JO "VUPOPNPVT &YQMPSBUJPO UISPVHI 3FVTF PG 1BTU &YQFSJFODF 'BCJFO $ : #FOVSFBV    BOE 1JFSSF:WFT 0VEFZFS   . '-08JOH &QJHFOFUJD 3PCPUT BOE 4ZTUFNT '-08&34 5FBN *OSJB #PSEFBVY 4VE0VFTU #PSEFBVY 'SBODF  ²DPMF /BUJPOBMF 4VQÏSJFVSF EF 5FDIOJRVFT "WBODÏFT &/45" 1BSJT5FDI 1BMBJTFBV 'SBODF  #PSEFBVY 6OJWFSTJUZ #PSEFBVY 'SBODF. &EJUFE CZ #SVOP -BSB 6OJWFSTJEBE "VUØOPNB EFM &TUBEP EF .Ï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o QSPEVDJOH B EJWFSTJUZ PG FGGFDUT o JT BO FTTFO UJBM TUSBUFHZ GPS SPCPUT FYQMPSJOH UIF XPSME XIFO GBDJOH TJUVBUJPOT XIFSF JOUFSBDUJPO QPTTJCJMJUJFT BSF VOLOPXO PS OPOPCWJPVT *U BMMPXT UP EJTDPWFS OFX BTQFDUT PG UIF FOWJSPONFOU UIBU DBOOPU CF JOGFSSFE PS EFEVDFE GSPN BWBJMBCMF LOPXMFEHF )PXFWFS DSFBUJOH CFIBWJPSBM EJWFSTJUZ JO TJUVBUJPOT XIFSF JU JT NPTU DSVDJBM o OFX BOE VOLOPXO POFT o JT GBS GSPN USJWJBM *O QBSUJDVMBS JO MBSHF BOE SFEVOEBOU TFOTPSJNPUPS TQBDFT POMZ TNBMM BSFBT BSF JOUFSFTUJOH UP FYQMPSF GPS BOZ QSBDUJDBM QVSQPTF 8IFO UIF FOWJSPONFOU EPFT OPU QSPWJEF DMVFT PS HSBEJFOU UPXBSE UIPTF BSFBT USZJOH UP EJTDPWFS UIPTF BSFBT SFMJFT PO DIBODF 5P BEESFTT UIJT QSPCMFN XF JOUSPEVDF B NFUIPE UP DSFBUF CFIBWJPSBM EJWFSTJUZ JO B OFX TFOTPSJNPUPS UBTL CZ SFFOBDUJOH BDUJPOT UIBU BMMPXFE UP QSPEVDF CFIBWJPSBM EJWFSTJUZ JO B QSFWJPVT UBTL BMPOH XJUI B NFBTVSF UIBU RVBOUJGJFT UIJT EJWFSTJUZ 8F TIPX UIBU PVS NFUIPE DBO MFBSO IPX UP JOUFSBDU XJUI BO PCKFDU CZ SFVTJOH FYQFSJFODF GSPN BOPUIFS UIBU JU BEBQUT UP JOTUBODFT PG NPSQIPMPHJDBM DIBOHFT BOE PG EJTTJNJMBSJUZ CFUXFFO UBTLT BOE IPX TDBGGPMEJOH CFIBWJPST DBO FNFSHF CZ TJNQMZ TXJUDIJOH UIF BUUFOUJPO PG UIF SPCPU UP EJGGFSFOU QBSUT PG UIF FOWJSPONFOU 'JOBMMZ XF TIPX UIBU UIF NFUIPE DBO SPCVTUMZ VTF TJNVMBUFE FYQFSJFODFT BOE DSVEF DPHOJUJWF NPEFMT UP HFOFSBUF CFIBWJPSBM EJWFSTJUZ JO SFBM SPCPUT ,FZXPSET FYQMPSBUJPO USBOTGFS MFBSOJOH TFOTPSJNPUPS SPCPU CFIBWJPSBM EJWFSTJUZ.  .05*7"5*0/ 5IF FOHBHFNFOU PG SPCPUT BOE BOJNBMT XJUI UIF XPSME HFOFSBUFT B DPNQMFY TFOTPSJNPUPS GMPX XIJDI GFBUVSFT B MBSHF NPUPS TQBDF BOE NVMUJQMF TFOTPSZ NPEBMJUJFT 8IJMF UIF CPEZ BT BO BDUJWF JOUFSGBDF UP UIF FOWJSPONFOU TJNQMJGJFT JO JNQPSUBOU XBZT UIF SBX FYQFSJFODF PG UIF XPSME )PGGNBOO BOE 1GFJGFS  UIF MFBSOJOH BOE EFDJTJPONBLJOH DIBMMFOHFT UIF JOEJWJEVBM GBDFT BSF TUJMM GPSNJEBCMF *O SFDFOU ZFBST UIF DIJMEBTBTDJFOUJTU QBSBEJHN (PQOJL   4DIVM[ BOE #POBXJU[  (XFPO BOE 4DIVM[  $PPL FU BM  IBT FNFSHFE BT B NBKPS QBSBEJHN PG DIJME DPHOJUJWF EFWFMPQNFOU *U DPOTJEFST UIF IZQPUIFTJT UIBU DIJMESFO DBO BDU BT XPVME SBUJPOBM UIJOLFST DSFBUJOH FYQFSJNFOUT BOE UFTUJOH IZQPUIFTFT UISPVHI UIFJS JOUFSBDUJPO XJUI UIF XPSME JO B NBOOFS TUSVD UVSBMMZ TJNJMBS UP TDJFOUJGJD JORVJSZ 4FWFSBM XPSLT IBWF JOEFFE TIPXO UIBU QSFTDIPPMFST VOEFSTUBOE DBVTBMJUZ EJTUJOHVJTI JU GSPN TQVSJPVT BTTPDJBUJPOT BOE DPOTUSVDU JOUFSWFOUJPOT UP EP TP (PQOJL FU BM  4DIVM[ FU BM   $POTUSVDUJOH BOE DBSSZJOH PVU JOGPSNBUJWF JOUFSWFOUJPOT JF JOUFSBDUJPOT UIBU BGGPSE JOGPSNBUJPO HBJO EFDSFBTF UIF OVNCFS PG JOUFSBDUJPOT OFDFTTBSZ UP VOEFSTUBOE B QIFOPNFOPO UIFSFGPSF. 'SPOUJFST JO 3PCPUJDT BOE "* ] XXXGSPOUJFSTJOPSH. . .BSDI  ] 7PMVNF  ] "SUJDMF .

(3) #FOVSFBV BOE 0VEFZFS. #FIBWJPSBM %JWFSTJUZ (FOFSBUJPO UISPVHI 3FVTF. FOTVSJOH BO FDPOPNZ PG UJNF BOE FOFSHZ :FU JU BMTP SFRVJSFT DPHOJUJWF SFTPVSDFT UIBU NBZ FJUIFS CF MBDLJOH UIF JOEJWJEVBM DBOOPU HSBTQ UIF TJUVBUJPO XJUI IJT DVSSFOU DPHOJUJWF BCJMJUJFT PS NBZ SFQSFTFOU UPP IJHI BO FGGPSU UP KVTUJGZ UIF JOGPSNBUJPO HBJO UIFZ BGGPSE 3PCPUT o UIF GPDVT PG UIJT QBQFS o GBDF B TJNJMBS TJUVBUJPO *O BVUPOPNPVT EFWFMPQNFOUBM DPOUFYUT SPCPUT EP OPU IBWF BDDFTT UP EFTDSJQUJPOT PG UIFJS FOWJSPONFOUT DSBGUFE CZ FYQFSUT 3BUIFS UIFZ IBWF UP MFBSO GSPN FYQFSJFODF 8IFO TPDJBM QFFST BSF OPU BWBJMBCMF UIJT FYQFSJFODF IBT UP CF BDRVJSFE BVUPOPNPVTMZ GSPN UIFJS PXO FYQMPSBUJPO PG UIF FOWJSPONFOU 5IFZ IBWF UP BDU JO VOGBNJMJBS TJUVBUJPOT UIBU o EVF UP B GVOEBNFOUBM TDBSDJUZ PG LOPXMFEHF o FTDBQF BU GJSTU UIFJS BCJMJUJFT UP GVMMZ HSBTQ UIFN FJUIFS UISPVHI SFQSFTFOUBUJPO QSFEJDUJPO DPOUSPM PS QMBOOJOH %FTJHOJOH JOGPSNBUJWF JOUFSWFOUJPOT JO UIPTF TJUVBUJPOT UIFO GBDFT B DIJDLFOBOEFHH QSPCMFN LOPXJOH XIJDI JOUFSWFOUJPOT BSF HPJOH UP CF JOGPSNBUJWF SFRVJSFT JOGPSNBUJPO UIBU JT OPU ZFU BWBJMBCMF BOE UIBU NVTU CF BDRVJSFE UISPVHI JOGPSNBUJWF JOUFSWFOUJPOT 0G DPVSTF UIBU EPFT OPU NFBO UIBU JOGPSNBUJWF JOUFSWFOUJPOT DBOOPU CF DPOEVDUFE BT BOZ JOUFSBDUJPO DBO UVSO PVU UP CF JOGPS NBUJWF B QPTUFSJPSJ #VU UIF GVOEBNFOUBM QSPCMFN PG DIPPTJOH XIJDI JOUFSWFOUJPOT UP DPOEVDU XIJMF CFJOH VOBCMF UP QSFEJDU XIJDI POFT BSF HPJOH UP CF JOGPSNBUJWF SFNBJOT " QPTTJCMF TUSBUFHZ UIFO JT UP DSFBUF CFIBWJPSBM EJWFSTJUZ #FIBW JPSBM EJWFSTJUZ DIBSBDUFSJ[FT UIF OVNCFS BOE WBSJFUZ PG CFIBWJPST BO BHFOU FYIJCJUT JO JUT FOWJSPONFOU %FUFSNJOJOH IPX EJGGFSFOU UXP CFIBWJPST BSF MBSHFMZ EFQFOET PO UIF PCTFSWFS BOE JUT NPUJWFT 'PS JOTUBODF B IVNBOPJE SPCPU QMBDFE PO B TVSGBDF BOE FYFDVUJOH SBOEPN NPUPS BDUJWBUJPOT XJMM FOHBHF JO DPNQMFY BOE VOJRVF QBUUFSOT PG NPWFNFOUT BOE XJMM FOE VQ DPOWVMTJOH PO UIF GMPPS NPTU PG UIF UJNF "SHVBCMZ FBDI QBUUFSO PG NPWFNFOU DBO CF DPOTJEFSFE BT B EJGGFSFOU CFIBWJPS #VU GPS B UBTL TVDI BT TUBOEJOH VQ UIF FMFWBUJPO PG UIF IFBE EVSJOH NPWFNFOU NJHIU CF UIF POMZ SFMFWBOU TJHOBM *O UIBU QFSTQFDUJWF BMM QBUUFSOT PG NPWFNFOU SFTVMUJOH JO DPOWVMTJPOT PO UIF GMPPS SFQSFTFOU UIF TBNF CFIBWJPS XIJMF UIF SPCPU TJUUJOH VQ PS TUBOEJOH VQ SFQSFTFOU EJGGFSFOU POFT *O UIJT QBQFS BOE JO UIF DPOUFYU PG BO BVUPOPNPVT SPCPUJD QFSTQFDUJWF XF DIBSBDUFSJ[F CFIBWJPST UISPVHI UIF FOWJSPONFOUBM GFFECBDL UIFZ FMJDJU BT QFSDFJWFE CZ UIF SPCPU JUTFMG SBUIFS UIBO UIF BDUJPOT UIFZ OFDFTTJUBUF &YIJCJUJOH CFIBWJPSBM EJWFSTJUZ UIFO FRVBUFT QSPEVDJOH B EJWFSTJUZ PG FGGFDUT JO UIF FOWJSPONFOU 5IF EJNFOTJPOT PG UIPTF EFGJOF XIBU XF XJMM DBMM IFSF XJUI UISFF JOUFSDIBOHFBCMF UFSNT CFIBWJPSBM TQBDF FGGFDU TQBDF PS TFOTPSZ TQBDF 1SPEVDJOH CFIBWJPSBM EJWFSTJUZ DBO CF B HPPE TUSBUFHZ JO VOLOPXO TJUVBUJPOT CFDBVTF JU JT OPU EJSFDUFE UPXBSE o BOE BT TVDI OPU DPOTUSBJOFE UP QSPEVDF JOGPSNBUJPO BCPVU o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iTFMFDUJWF FYQMPSBUJPO PG DPOGPVOEFE FWJEFODF JT BEWBOUBHFPVT FWFO JG DIJMESFO FYQMPSF SBOEPNMZ XJUI OP VOEFSTUBOEJOH PG IPX UP JTPMBUF WBSJBCMFT  UIF NPSF EJGGFSFOU BDUJPOT DIJMESFO QFSGPSN UIF CFUUFS UIFJS PEET PG HFOFSBUJOH JOGPSNBUJWF EBUBw Q   (XFPO BOE 4DIVM[  QSPWJEF B TUVEZ XIFSF DIJMESFO QSFTFOUFE XJUI DPOGPVOEJOH FWJEFODF JODSFBTF UIF WBSJBCJMJUZ PG UIFJS FYQMPSBUJPO FWFO JG UIBU SFQSFTFOUT B QIZTJDBM FGGPSU 4DIVM[ BOE #POBXJU[  BOE #POBXJU[ FU BM  SFQPSU TJNJMBS SFTVMUT DIJMESFO QSFGFSFOUJBMMZ FOHBHF XJUI B DPOGPVOEJOH UPZ SBUIFS UIBO UP QMBZ XJUI B OFX POF #VU QSPEVDJOH CFIBWJPSBM EJWFSTJUZ JT OPU OFDFTTBSJMZ B USJWJBM UBTL 8IJMF QSPEVDJOH SBOEPN NPUPS CFIBWJPS JT BMHPSJUINJDBMMZ TUSBJHIUGPSXBSE o JU CPJMT EPXO UP QJDLJOH B SBOEPN NPUPS BDUJPO BNPOH UIF POFT BWBJMBCMF o JU EPFT OPU UZQJDBMMZ HFOFSBUF B EJWFSTJUZ PG JOUFSBDUJPOT BOE FGGFDUT JO UIF FOWJSPONFOU NPUPS EJWFSTJUZ EPFT OPU USBOTMBUF JOUP FGGFDU EJWFSTJUZ 5IJT JT DBVTFE CZ UIF UZQJDBM IFUFSPHFOFPVT EJTUSJCVUJPO PG UIF SFEVOEBODZ PG UIF TFOTPSJNPUPS TQBDF UP TPNF FGGFDUT DPSSFTQPOE B MBSHF OVNCFS PG NPUPS DPNNBOET XIJMF TPNF FGGFDUT DBO POMZ CF QSPEVDFE CZ B TNBMM TQFDJGJD TFU PG UIFN *O BO JOUFSBDUJPO UBTL XJUI BO PCKFDU GPS JOTUBODF GFX NPUPS DPNNBOET NBZ BDUVBMMZ QSPEVDF DPOUBDU XJUI UIF PCKFDU 5IF SFTU PG UIFN QSPEVDF UIF TBNF FGGFDU PO UIF PCKFDU OPUIJOH "T TVDI B VOJGPSN SBOEPN TBNQMJOH PG B MBSHF NPUPS TQBDF XJMM POMZ QSPEVDF FGGFDUT JO IJHIMZ SFEVOEBOU QBSUT PG UIF TFOTPSZ TQBDF GPS BOZ SFBTPOBCMF JF BU UIF UJNFTDBMF PG B MJGFUJNF OVNCFS PG TBNQMFT 5IFSFGPSF BO FGGJDJFOU TBNQMJOH TUSBUFHZ NVTU CF EFWJTFE )PXFWFS BT QSPEVDJOH CFIBWJPSBM EJWFSTJUZ JT NPTU VTFGVM JO UBTLT XIFSF MJUUMF PS OP LOPXMFEHF PG UIF VOEFSMZJOH FOWJSPO NFOUBM NFDIBOJTNT FYJTUT BOE UIJT LOPXMFEHF JT QSFDJTFMZ XIBU XPVME CF OFFEFE UP DIPPTF XIJDI JOUFSBDUJPOT UP DBSSZ JO PSEFS UP QSPEVDF FGGFDUT BT EJWFSTF BT QPTTJCMF UIF QSPEVDUJPO PG CFIBW JPSBM EJWFSTJUZ TVGGFST B TJNJMBS DIJDLFOBOEFHH QSPCMFN BT UIF POF SBJTFE CZ UIF EFTJHO PG JOGPSNBUJWF JOUFSWFOUJPOT JU OFFET LOPXMFEHF UP DSFBUF JOUFSBDUJPOT UIBU XJMM HFOFSBUF EBUB UIBU XJMM TFSWF UP EFSJWF UIF LOPXMFEHF JU OFFET . .BSDI  ] 7PMVNF  ] "SUJDMF .

(4) #FOVSFBV BOE 0VEFZFS. #FIBWJPSBM %JWFSTJUZ (FOFSBUJPO UISPVHI 3FVTF. "O FYQMPSBUJPO UBTL TVCTFRVFOUMZ SFGFSSFE TJNQMZ BT B UBTL JT EFGJOFE BT B QBJS G O XJUI G . "→ 4 UIF FOWJSPONFOU BOE O UIF NBYJNVN OVNCFS PG TBNQMFT PG G BMMPXFE JF UIF OVNCFS PG BDUJPOT UIF SPCPU DBO FYFDVUF JO UIF FOWJSPONFOU 8F XJMM DPOTJEFS TDFOBSJPT NBEF PG UXP UBTLT B UBTL " = G" O" UIF TPVSDF UBTL BOE B UBTL # = G# O# UIF UBSHFU UBTL 8F BTTVNF UIBU NPUPS DPNNBOET GSPN ." DBO CF SFFYFDVUFE JO UIF UBSHFU UBTL *O UIJT QBQFS XF XJMM DPOTJEFS ." = .# CVU PUIFS TDFOBSJPT BSF QPTTJCMF TVDI BT UIF FYJTUFODF PG B LOPXO NBQ QJOH CFUXFFO UIF UXP NPUPS TQBDFT GPS JOTUBODF SFVTJOH NPUPS DPNNBOET VTFE PO UIF MFGU BSN PG B IVNBOPJE PO JUT SJHIU POF  5IF SFFYFDVUBCJMJUZ DPOTUSBJOU JT B TUSPOH POF CVU BT SPCPUT CPEZ UZQJDBMMZ DIBOHF NVDI MFTT RVJDLMZ UIBO UIFJS FOWJSPONFOUT NBOZ UBTLT TIBSF UIF TBNF NPUPS TQBDF 5IJT NBZ CF MFTT USVF GPS IJHI MFWFM NPUPS PS BDUJPO TQBDFT CVU JG OP LOPXO NBQQJOH FYJTUT GPS UIF BDUJPO TQBDFT PG UXP EJGGFSFOU UBTLT UIF NFUIPE EPFT OPU KVTU GBDFT B QSPCMFN PG BQQMJDBCJMJUZ JU JT BMTP QSPCBCMZ PG MJUUMF VTF 5IF TPVSDF UBTL JT DPOTJEFSFE UP IBWF CFFO JOUFSBDUFE XJUI VTJOH BO BSCJUSBSZ NFUIPE HFOFSBUJOH B TFRVFODF PG PCTFSWBUJPOT {xJ , yJ }≤J<O" JO (." × 4" )O" DPNQPTFE PG UIF FYFDVUFE NPUPS DPNNBOET BOE PCTFSWFE FGGFDUT 0O UIF PUIFS IBOE UIF SPCPU IBT OPU ZFU JOUFSBDUFE XJUI UIF UBSHFU UBTL # 5IF QSPCMFN XF BSF UBDLMJOH JO UIJT QBQFS JT UIF RVFTUJPO PG USBOTGFS IPX DBO UIF QSFWJPVT JOUFSBDUJPO XJUI UBTL " DBO CF FYQMPJUFE UP JNQSPWF UIF FYQMPSBUJPO PG UBTL # 8F DPNQBSF UIF DBTF XIFSF JOGPSNBUJPO GSPN " JT FYQMPJUFE WFSTVT UIF TJUVBUJPO XIFSF JU JT OPU VTJOH BT B CBTFMJOF NFDIB OJTN B SBOEPN HPBM CBCCMJOH BSDIJUFDUVSF 4"((3BOEPN  (PBM CBCCMJOH IBT QSFWJPVTMZ CFFO TIPXO UP CF BO FGGJDJFOU TUSBUFHZ GPS UIF BDRVJTJUJPO PG JOWFSTF NPEFMT #BSBOFT BOE 0VEFZFS  .PVMJO'SJFS BOE 0VEFZFS  BOE JO UIF QSPEVDUJPO PG CFIBW JPSBM EJWFSTJUZ 8F DPNQBSF CPUI DBTFT VTJOH B CFIBWJPSBM EJWFS TJUZ NFBTVSF UISFTIPME DPWFSBHF #FOVSFBV BOE 0VEFZFS   *NQSPWJOH UIF FYQMPSBUJPO PG UBTL # UIFSFGPSF NFBOT JODSFBTJOH UIF UISFTIPME DPWFSBHF. 0OF QPTTJCJMJUZ UP CSFBL UIF DJSDVMBSJUZ JT UP QSPDVSF LOPXMFEHF GSPN TPNFXIFSF FMTF *O UIJT QBQFS XF JOUSPEVDF B NFUIPE UP DSFBUF CFIBWJPSBM EJWFSTJUZ JO BO VOLOPXO UBTL CZ MFWFSBHJOH QBTU FYQFSJFODF GSPN BOPUIFS UBTL 8F DPOTJEFS B TDFOBSJP XIFSF POF UBTL IBT CFFO FYQMPSFE BOE B OFX VOLOPXO UBTL JT QSFTFOUFE UP UIF SPCPU 5IF SFMBUJPOTIJQ CFUXFFO UIF UXP UBTLT JT OPU HJWFO UP UIF SPCPU BOE DBO CF BSCJUSBSZ 5IF POMZ DPOTUSBJOU JT UIBU BU MFBTU TPNF NPUPS DPNNBOET FYFDVUFE JO UIF QSFWJPVT UBTL DBO CF SFFYFDVUFE JO UIF OFX POF #FTJEFT UIJT UIF NFUIPE USBOTQBSFOUMZ BEBQUT UP BSCJUSBSZ DIBOHFT JO TFOTPSZ NPEBMJUJFT BOE MFBSOJOH BMHPSJUINT CFUXFFO UBTLT *O UIF OFYU TFDUJPO XF GJSTU GPSNBMJ[F UIF QSPCMFN 4FDUJPO . BOE JOUSPEVDF B NFBTVSF UP RVBOUJGZ CFIBWJPSBM EJWFSTJUZ JO DPO UJOVPVT TFOTPSJNPUPS TQBDFT 8F UIFO JOUSPEVDF PVS NFUIPE 4FDUJPO   *O 4FDUJPO  XF QSFTFOU B TJNQMF BQQMJDBUJPO PG UIF NFUIPE 5IFO JO 4FDUJPO  XF EFUBJM B NPSF DPNQMFY TJUVBUJPO XIFSF B SPCPUJD BSN JOUFSBDUT XJUI EJGGFSFOU PCKFDUT.  130#-&. "O FOWJSPONFOU JT IFSF GPSNBMMZ EFGJOFE BT B NBQQJOH G GSPN . UP 4 XIJDI DBO CF TUPDIBTUJD . JT UIF NPUPS TQBDF BOE JU SFQSFTFOUT B QBSBNFUFSJ[BUJPO PG UIF NPWFNFOUT UIF SPCPU DBO FYFDVUF *U JT B CPVOEFE IZQFSSFDUBOHMF PG RE.  E. JT UIF EJNFOTJPO PG UIF NPUPS TQBDF 4 JT UIF FGGFDU TQBDF PG EJNFOTJPO E4  JU JT B CPVOEFE TVCTFU PG RE4  &GGFDUT BOE HPBMT JF EFTJSFE FGGFDUT BSF FMFNFOUT PG 4 *O UIJT QBQFS CPUI . BOE 4 BSF NVMUJEJNFOTJPOBM DPOUJOVPVT TQBDFT XJUI E4 ≪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τ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τ o UIF UISFTIPME o UIBU IBWF GPS DFOUFST UIF PCTFSWFE FGGFDUT 'JHVSF   'PSNBMMZ DPOTJEFSJOH B TFU PG QPJOUT $ CFMPOHJOH UP RO BOE τ ∈ R+ XF EFGJOF UIF τ DPWFSBHF PG $ BT ⎛ ⎞ # DPWFSBHF ($) = WPMVNF ⎝ #(yJ , τ )⎠ τ. yJ ∈ $. XJUI # ZJ τ UIF IZQFSCBMM PG DFOUFS ZJ BOE SBEJVT τ  5IF UISFTIPME DPWFSBHF NFBTVSF BMMPXT UP RVBOUJGZ IPX NVDI PG UIF FGGFDU TQBDF JT OPU NPSF EJTUBOU UIBO τ PG BO PCTFSWFE FGGFDU. . .BSDI  ] 7PMVNF  ] "SUJDMF .

(5) #FOVSFBV BOE 0VEFZFS. #FIBWJPSBM %JWFSTJUZ (FOFSBUJPO UISPVHI 3FVTF. volume of the union = diversity. observed effects. balls of radius. union of the neighbourhoods. motor space. high overlap low diversity. low overlap high diversity. no overlap max diversity. forces applied by the body. environment redundancy. effect space. '*(63&  ] *O UIJT TDIFNBUJD SFQSFTFOUBUJPO GPVS DMVTUFST PG FGGFDUT BSF QSPEVDFE UISPVHI EJGGFSFOU UZQFT PG SFEVOEBODJFT 'SPN UPQ UP CPUUPN UIF GJSTU UXP FGGFDUT BSF TJNJMBS CFDBVTF UIFJS NPUPS DPNNBOET BSF TJNJMBS 5IF TFDPOE DMVTUFS FYIJCJUT CPEZ SFEVOEBODZ UXP EJGGFSFOU NPUPS DPNNBOET FOE VQ HFOFSBUJOH UIF TBNF GPSDFT PO UIF FOWJSPONFOU 5IF UIJSE FYIJCJUT FOWJSPONFOUBM SFEVOEBODZ EJGGFSFOU GPSDFT QSPEVDF UIF TBNF FGGFDU 5IF GPVSUI FYIJCJUT BMM PG UIF UISFF QSFWJPVT DBTFT "TTVNJOH UIF FOWJSPONFOU JT OFJUIFS TUPDIBTUJD OPS DIBPUJD XIFO TFMFDUJOH B EJWFSTF TFU PG FGGFDUT JO UIF TFOTPSZ TQBDF GPS JOTUBODF UIF TFU IJHIMJHIUFE JO PSBOHF UIF TFU PG NPUPS DPNNBOET UIBU HFOFSBUFE UIFN UFOET UP EJTQMBZ MPX CPEZ SFEVOEBODZ. '*(63&  ] *O UIJT % FYBNQMF UIF UISFTIPME EJWFSTJUZ JT SFQSFTFOUFE CZ UIF HSFFO BSFB UPQ  5IF UISFTIPME EJWFSTJUZ NFBTVSF RVBOUJGJFT IPX TQSFBE BSF UIF PCTFSWFE FGGFDUT VQ UP B UISFTIPME τ  5IF NFBTVSF JT OPU TFOTJUJWF UP EJGGFSFODFT CFUXFFO EJTUSJCVUJPOT XIFSF BMM DFOUFST BSF QBJSXJTF NPSF EJTUBOU UIBO τ CPUUPN . "T B DPOTFRVFODF UIF UISFTIPME DPWFSBHF NFBTVSF JT JOTFOTJUJWF UP EJGGFSFODFT CFUXFFO TFUT XIFSF UIF PCTFSWFE FGGFDUT BSF QBJSXJTF NPSF EJTUBOU UIBO τ 'JHVSF   $PNQVUJOH UIF UISFTIPME DPWFSBHF SFRVJSFT UP DPNQVUF UIF WPMVNF PG BO BSCJUSBSZ TFU PG CBMMT PG UIF TBNF SBEJVT &YBDU NFUIPET FYJTU VTJOH 7PSPOPJ 1PXFS %JBHSBNT $B[BMT FU BM . UIBU QBSUJUJPO UIF TQBDF JOUP BT NBOZ BSFBT BT UIFSF BSF CBMMT JO FBDI BSFB UIF DFOUFS PG POMZ POF CBMM JT QSFTFOU BOE UIF DPOUSJCVUJPO PG UIJT CBMM UP UIF PWFSBMM WPMVNF DBO CF DPNQVUFE JOEFQFOEFOUMZ PG UIF PUIFST 5IFSF BSF BMTP BQQSPYJNBUF NFUIPET CBTFE PO .POUF$BSMP TBNQMJOH 5JMM BOE 6MMNBOO   8F VTF UIF UISFTIPME DPWFSBHF UP DIBSBDUFSJ[F BOE DPOUSBTU UIF SPCPUT CFIBWJPS VOEFS EJGGFSFOU BMHPSJUINT -FU VT SFNBSL UIBU UIF SPCPU BT BO BVUPOPNPVT BHFOU OFWFS IBT BDDFTT UP UIF UISFTIPME DPWFSBHF NFBTVSF JU JT QVSFMZ BO FYQFSJNFOUFST UPPM. UIPTF NPWFNFOUT JG UIF SPCPU JT QSPWJEFE XJUI B DVCF UIF QSF EJDUJPO PS DPOUSPM NPEFM PG UIF CBMM JT EJGGJDVMU UP FYQMPJU EJSFDUMZ UIF UXP PCKFDUT IBWF TJHOJGJDBOUMZ EJGGFSFOU EZOBNJDT )PXFWFS CZ SFVTJOH UIF CFIBWJPSBM QBUUFSOT o UIF NPWFNFOUT o PO UIF DVCF UIBU QVTIFE UIF CBMM JO EJGGFSFOU EJSFDUJPOT UIF SPCPU DBO JNNFEJBUFMZ QSPEVDF B EJWFSTJUZ PG FGGFDUT PO UIF DVCF BOE TUBSU MFBSOJOH XIJDI POFT TUJMM BQQMZ BOE BSF NPTU FGGFDUJWF 4FMFDUJOH NPUPS DPNNBOET UISPVHI EJWFSTJUZ DBO CF VOEFS TUPPE BT USZJOH UP GJMUFS CPEZ SFEVOEBODZ *O B HJWFO UBTL UIF SFEVOEBODZ PG UIF CPEZ BOE UIF FOWJSPONFOU XJMM NBLF EJGGFSFOU NPUPS DPNNBOET QSPEVDF UIF TBNF FGGFDU BT 'JHVSF  JMMVTUSBUFT *G UIF CPEZ SFEVOEBODZ JT BU QMBZ UXP EJGGFSFOU NPUPS DPNNBOET XJMM FOE VQ BQQMZJOH TJNJMBS GPSDFT PO UIF FOWJSPONFOU UIJT JT UIF DBTF PG B SFEVOEBOU NVMUJKPJOU SPCPUJD BSN XIFSF NVMUJQMF NPUPS NPUJPOT FYJTU UIBU HFOFSBUF UIF TBNF FOEFGGFDUPS USBKFDUPSZ *G UIF FOWJSPONFOUBM SFEVOEBODZ JT BU QMBZ EJGGFSFOU GPSDFT XJMM QSPEVDF UIF TBNF TBMJFOU FGGFDU UIJT JT UIF DBTF XIFO QVTIJOH PS QVMMJOH PO B DMPTFE EPPS " TFU PG NPUPS DPNNBOET UIBU QSPEVDF B EJWFSTJUZ PG FGGFDUT UFOET UP EJTQMBZ OFJUIFS CPEZ OPS FOWJSPO NFOUBM SFEVOEBODZ 8IFO UIF FOWJSPONFOU DIBOHFT UIF BCTFODF PG CPEZ SFEVOEBODZ JT DPOTFSWFE BNPOH UIJT TFU "OE JG UIF OFX FOWJSPONFOU JT TJNJMBS UP UIF PME POF TPNF PG UIF FOWJSPONFOUBM SFEVOEBODZ NBZ CF BWPJEFE BT XFMM 0G DPVSTF B TUPDIBTUJD PS DIBPUJD FOWJSPONFOU DBO DPVOUFSCBM BODF JUT SFEVOEBODZ UIF TBNF NPUPS DPNNBOE FYFDVUFE NVMUJQMF UJNFT DBO HFOFSBUF EJWFSTF FGGFDUT *O UIBU DBTF IPXFWFS SFFYF DVUJOH UIJT NPUPS DPNNBOE NVMUJQMF UJNFT JO UIF OFX UBTL JT B KVTUJGJFE TUSBUFHZ UP HFOFSBUF EJWFSTJUZ *O UIF GPMMPXJOH XF EFUBJM GJSTU IPX UIF TPVSDF UBTL JT FYQMPSFE BOE UIF MFBSOJOH BMHPSJUINT XF VTF 5IFO XF FYQMBJO IPX UIF FYQMPSBUJPO JT NPEJGJFE GPS UIF UBSHFU UBTL.  .&5)0% 5IF JEFB CFIJOE PVS BMHPSJUIN JT UP TFMFDU B TVCTFU PG NPUPS DPNNBOET FYFDVUFE EVSJOH UIF FYQMPSBUJPO PG UIF TPVSDF UBTL BOE SFFYFDVUF FBDI PG UIFN PO UIF UBSHFU UBTL 5IJT TVCTFU JT BTTFNCMFE XJUI NPUPS DPNNBOET UIBU HFOFSBUFE EJWFSTF FGGFDUT JF UIBU HFOFSBUFE CFIBWJPSBM EJWFSTJUZ JO UIF TPVSDF UBTL 5IF BTTVNQUJPO JT UIBU UIF QSPEVDUJPO PG CFIBWJPSBM EJWFSTJUZ JT EVF UP UIF NPUPS DPNNBOET HFOFSBUJOH GPSDFT UIBU FOHBHF UIF FOWJSPONFOU JO EJGGFSFOU XBZT 3FFYFDVUFE JO B EJGGFSFOU UBTL UIFTF NPUPS DPNNBOET BSF B QSJPSJ NPSF MJLFMZ UP HFOFSBUF B EJWFSTF TFU PG FGGFDUT o BOE UIVT JOGPSNBUJPO o UIBO B TFU PG NPUPS DPNNBOET UIBU QSPEVDFE UIF TBNF FGGFDU JO UIF TPVSDF UBTL 8F DBO JOUFSQSFU UIF NFUIPE JO UIF DPOUFYU PG UIF MFBSOFS BTBTDJFOUJTU QBSBEJHN JU DBO CF WJFXFE BT DSFBUJOH B SFQFSUPJSF PG FYQFSJNFOUT UP DPOEVDU JO VOLOPXO TJUVBUJPOT UP EJTDPWFS IPX UIF FOWJSPONFOU CFIBWFT BOE XIBU JOUFSBDUJPOT JU SFTQPOET UP 5IJT UZQF PG CFIBWJPS JT TFFO JO OBUVSF i" ZPVOH DPSWJEF CJSE DPOGSPOUFE XJUI BO PCKFDU JU IBT OFWFS TFFO SVOT UISPVHI QSBDUJDBMMZ BMM PG JUT CFIBWJPSBM QBUUFSOT FYDFQU TPDJBM BOE TFYVBM POFTw -PSFO[   -JLFXJTF B SPCPU JOUFSBDUJOH XJUI B CBMM OFFET UP VTF EJGGFSFOU NPWFNFOUT UP NBLF JU SPMM MFGU SJHIU PS GPSXBSE )BWJOH MFBSOFE. 'SPOUJFST JO 3PCPUJDT BOE "* ] XXXGSPOUJFSTJOPSH. body redundancy.  &YQMPSBUJPO PG UIF 4PVSDF 5BTL. *O UIJT QBQFS UIF TPVSDF UBTL XJMM CF FYQMPSFE VTJOH B HPBM EJSFDUFE FYQMPSBUJPO BMHPSJUIN (PBMEJSFDUFE FYQMPSBUJPO 0VEFZFS BOE ,BQMBO  JNQMFNFOUBUJPOT IBWF CFFO. . .BSDI  ] 7PMVNF  ] "SUJDMF .

(6) #FOVSFBV BOE 0VEFZFS. #FIBWJPSBM %JWFSTJUZ (FOFSBUJPO UISPVHI 3FVTF. QSPQPTFE JO #BSBOFT BOE 0VEFZFS  +BNPOF FU BM . BOE 3PMG FU BM  BOE BT QBSU PG UIF 4"((3*"$ BSDIJUFDUVSF #BSBOFT BOE 0VEFZFS  BOE IBWF CFFO TIPXO UP CF FGGFDUJWF JO FYQMPSJOH TFOTPSJNPUPS TQBDFT XJUI MBSHF NPUPS TQBDFT 5IFTF NFUIPET GPS HPBM CBCCMJOH BT XFMM BT SFMBUFE NFUIPET TVDI BT ."1&MJUF $VMMZ FU BM  IBWF BMTP CFFO TIPXO UP FGGJDJFOUMZ HFOFSBUF GPSNT PG CFIBWJPSBM EJWFSTJUZ *O XIBU GPMMPXT XF JOUSPEVDF BOE VTF UIF &ŅĽĹļĿ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ĻŃIJĿŀIJ1IJĿŁłĿį BOE *ĻŃIJĿŀIJ-#'(4#-8-3 UP JNQMFNFOU UIF *ĻŃIJĿŀIJ TUFQ BT EFTDSJCFE JO UIF OFYU TFDUJPO. "-(03*5).  ] &910-03& G O , CPPU  *OQVU G O. *OQVU , CPPU 0VUQVU ) = \YK ZK ^≤K<O ∈ 4 × . O )←∅ GPS U  → O o  EP JG U < , CPPU UIFO YU ← .0503#"##-*/( .. FMTF YU ← (0"-#"##-*/( 4 ). ZU ← G YU. BEE YU ZU UP ). ◃ &YQMPSBUJPO UBTL ◃ %VSBUJPO PG SBOEPN NPUPS CBCCMJOH ◃ &YQMPSBUJPO IJTUPSZ. ◃ 3VO NPUPS CBCCMJOH GPS UIF GJSTU , CPPU TUFQT ◃ 5IFO TXJUDI UP HPBM CBCCMJOH ◃ &YFDVUF UIF NPUPS DPNNBOE ◃ 6QEBUF UIF IJTUPSZ. QSPDFEVSF .0503#"##-*/( .. DIPPTF YU SBOEPNMZ JO . SFUVSO YU. ◃ .PUPS CBCCMJOH EPFT OPU EFQFOE PO IJTUPSZ. QSPDFEVSF (0"-#"##-*/( 4 ). DIPPTF B HPBM HU SBOEPNMZ JO 4 YU ← */7&34& HU ). SFUVSO YU. ◃ $PSSFTQPOET UP UIF 4"((3BOEPN BSDIJUFDUVSF ◃ 6TF UIF JOWFSTF NPEFM PO UIF HPBM UP QSPEVDF B NPUPS DPNNBOE. "-(03*5).  ] */7&34&1&3563#E HU )  *OQVU HU ∈ 4 ◃ " HPBM *OQVU ) = \ YK ZK ^≤K<U− ∈ . × 4 U− ◃ $VSSFOU IJTUPSZ QBTU U− PCTFSWBUJPOT *OQVU E ∈ < > ◃ 1FSUVSCBUJPO SBUJP 0VUQVU YU ∈ . ◃ $BOEJEBUF NPUPS DPNNBOE YOO ZOO ← BSHNJOYK ,ZK ∈) ]]ZK −H]]. YU ← 1FSUVSCE YOO.  *OWFSTF .PEFM. ◃ ZOO JT UIF OFBSFTU OFJHICPS PG H ◃ 1FSUVSCJOH UIF NPUPS DPNNBOE PG UIF OFBSFTU FGGFDU. "-(03*5).  ] */7&34&-#'(4#-8-3 HU ) . "O JOWFSTF NPEFM JT VTFE XIFOFWFS HPBM CBCCMJOH JT DIPTFO BT BO FYQMPSBUJPO TUSBUFHZ JO UIF &ŅĽĹļĿIJ BMHPSJUIN -FU VT SFNBSL UIBU PVS PCKFDUJWF IFSF JT OPU UP BDRVJSF B GPSXBSE PS JOWFSTF NPEFM PG UIF FOWJSPONFOU 5IF MFBSOJOH BMHPSJUINT BSF GVODUJPOBM FOUJUJFT PG UIF FYQMPSBUJPO QSPDFTT BOE UIF NPEFMT UIFZ QSPEVDF BSF OPU FWBMVBUFE *O QBSUJDVMBS UIFZ NBZ NBLF BTTVNQUJPOT UIBU QSFDMVEF UIFN GSPN DSFBUJOH BDDVSBUF NPEFMT PG UIF FOWJSPONFOU o XF XJMM EJTDVTT TVDI B DBTF JO 4FDUJPO  *O UIJT BSUJDMF XF XJMM CF VTJOH UXP EJGGFSFOU JOWFSTF NPEFMT B TJNQMF QFSUVSCBUJPOCBTFE POF BOE BOPUIFS CBTFE PO BO PQUJNJ[FE SFHSFTTJPO NFUIPE. *OQVU HU ∈ 4 *OQVU ) = \ YK ZK ^≤K < U− ∈ . × 4 U− 0VUQVU YU ∈ . YOO ZOO ← BSHNJOYK ,ZK ∈) ]]HU −ZK ]]. *OJUJBMJ[F -#'(4# PQUJNJ[BUJPO XJUI YOO YU ← .JOJNJ[F-#'(4#Y ∈. ]]HU o 1SFEJDU-8-3 Y ) ]]. ◃ ZOO JT UIF OFBSFTU OFJHICPS PG HU . 5IJT QFSUVSCBUJPOCBTFE JOWFSTF BMHPSJUIN JT TJNQMF BOE FGGFD UJWF *UT DPNQMFYJUZ JT MJOFBS JO CPUI E. QFSUVSCBUJPO BOE OET OFBSFTU OFJHICPS TFBSDI  *UT NBJO BTTVNQUJPO JT UIBU B TNBMM QFSUVSCBUJPO PG UIF NPUPS TQBDF QSPEVDFT B DPNQBSBUJWFMZ TNBMM DIBOHF JO UIF TFOTPSZ GFFECBDL 5IF NPEFM IBT EJGGJDVMUJFT FTDBQ JOH MPDBM NJOJNB *O QSBDUJDF JO UIF FYQFSJNFOUBM DPOUFYUT DPO TJEFSFE JO UIJT QBQFS UIF QFSGPSNBODF BOE SPCVTUOFTT PG UIJT NPEFM JT DPNQFUJUJWF XJUI NPSF DPNQMFY BQQSPBDIFT 5IJT JOWFSTF NPEFM JT OPU DPNQMFUFMZ VOSFBTPOBCMF JO CJPMPHJDBM PSHBOJTNT -PFC  BOE UIBU SFMBUFE BMHPSJUINT JNQMFNFOUFE BT QBSU PG UIF 4"((3BOEPN BSDIJUFDUVSF TVDI BT JO #BSBOFT BOE 0VEFZFS  BOE .PVMJO'SJFS FU BM  BT XFMM BT PUIFS WBSJBUJPOT TVDI BT UIF ."1&MJUF BMHPSJUIN $VMMZ FU BM  IBWF ZJFMEFE HPPE SFTVMUT JO EJWFSTF SPCPUJDT DPOUFYUT.  1FSUVSCBUJPO#BTFE *OWFSTF .PEFM 5IF QFSUVSCBUJPOCBTFE NPEFM GJOET UIF CFTU NPUPS DPNNBOE UP SFBDI UIF HPBM BNPOH UIPTF BMSFBEZ FYFDVUFE JO UIF QBTU BOE DSF BUFT B TMJHIUMZ QFSUVSCFE WBSJBUJPO PG JU UP CF FYFDVUFE JO B GBTIJPO TJNJMBS UP UIF NVUBUJPO PQFSBUPST PG FWPMVUJPOBSZ BMHPSJUINT (JWFO B NPUPS DPNNBOE Y = {Y , Y ,y, YE. − } JO . B QFSUVSCBUJPO PG Y JT EFGJOFE CZ 1&3563#E (Y) = {3"/%0.(NBY(BJ , YJ − E(CJ − BJ )),. NJO(YJ + E(CJ − BJ ), CJ ))}≤J<E.. & XJUI . = ≤J<E. [BJ , CJ ] BT B IZQFSSFDUBOHMF PG RE. BOE XJUI UIF GVODUJPO 3ĮĻıļĺ B C ESBXJOH B SBOEPN WBMVF JO UIF JOUFSWBM <B C> BDDPSEJOH UP B VOJGPSN EJTUSJCVUJPO E JT UIF QFSUVSCBUJPO QBSBNFUFS BOE CFMPOHT UP < > JU JT UIF POMZ QBSBNFUFS PG UIF JOWFSTF NPEFM UIBU XF DBO OPX FYQSFTT JO "MHPSJUIN . 'SPOUJFST JO 3PCPUJDT BOE "* ] XXXGSPOUJFSTJOPSH. ◃ " HPBM ◃ $VSSFOU IJTUPSZ QBTU Uo PCTFSWBUJPOT ◃ $BOEJEBUF NPUPS DPNNBOE.  0QUJNJ[FE 3FHSFTTJPO *OWFSTF .PEFM 8F BMTP VTF BO PQUJNJ[FE SFHSFTTJPO JOWFSTF NPEFM JO TPNF FYQFSJNFOUT CBTFE PO BO PQUJNJ[BUJPO SPVUJOF -#'(4# . .BSDI  ] 7PMVNF  ] "SUJDMF .

(7) #FOVSFBV BOE 0VEFZFS. #FIBWJPSBM %JWFSTJUZ (FOFSBUJPO UISPVHI 3FVTF. #ZSE FU BM  ;IV FU BM  BOE B QSFEJDUPS -PDBMMZ 8FJHIUFE -JOFBS 3FHSFTTJPO -8-3 $MFWFMBOE BOE %FWMJO  "ULFTPO FU BM B C . 5IF PQUJNJ[BUJPO QSPDFTT JT JOJUJBMJ[FE XJUI UIF NPUPS DPN NBOE DPSSFTQPOEJOH UP UIF DMPTFTU OFJHICPS PG H JO UIF TFU PG PCTFSWBUJPOT TFF "MHPSJUIN   5IF *ĻŃIJĿŀIJ NFUIPE JT SFQMBDFE CZ FJUIFS *ĻŃIJĿŀIJ1IJĿŁłĿį PS *ĻŃIJĿŀIJ-#'(4#-8-3 JO UIF TPVSDF UBTL FYQMPSBUJPO BMHP SJUIN &ŅĽĹļĿIJ BOE UIF POF PG UIF UBSHFU UBTL 3IJłŀIJ UIBU XF JOUSPEVDF OPX.  'PSXBSE .PEFM 5P BQQSPYJNBUF UIF GVODUJPO G GSPN B TFU PG PCTFSWBUJPOT XF FNQMPZ -PDBMMZ 8FJHIUFE -JOFBS 3FHSFTTJPO -8-3 $MFWF MBOE BOE %FWMJO  "ULFTPO FU BM B C BO JODSFNFOUBM NBDIJOF MFBSOJOH BMHPSJUIN "MUIPVHI -8-3 JT NPSF TPQIJTUJ DBUFE UIBO UIF QFSUVSCBUJPOCBTFE JOWFSTF NPEFM JU JT TUJMM B TJN QMF NFUIPE DPNQBSFE UP UIF TUBUFPGUIFBSU )FSF UIF BCTPMVUF MFBSOJOH QFSGPSNBODF JT PG MJUUMF DPODFSO BT XF BSF JOUFSFTUFE JO DPNQBSJOH EJGGFSFOU FYQMPSBUJPO TUSBUFHJFT 4UJMM -8-3 JT SFBTPO BCMZ SPCVTU .VO[FS FU BM  GPS UIF MFBSOJOH UBTLT XF BSF DPOTJEFSJOH $PNQBSFE UP UIF QFSUVSCBUJPOCBTFE JOWFSTF NPEFM -8-3 JT BCMF UP FYUSBQPMBUF JF UIF EJTUBODF CFUXFFO UIF HPBM BOE UIF FYJTUJOH PCTFSWBUJPOT JT UBLFO JOUP BDDPVOU CVU JU BMTP OFFET TFWFSBM DMPTFMZ DMVTUFSFE PCTFSWBUJPOT UP EP TP FGGJDJFOUMZ UIF QFSUVSCBUJPOCBTFE JOWFSTF NPEFM POMZ FWFS OFFET POF (JWFO B TFU PG PCTFSWBUJPOT ) = \ YK ZK ^≤ K < Uo XIFSF GPS FBDI K G YK = ZK BOE HJWFO B RVFSZ WFDUPS YR GPS XIJDI XF XJTI UP QSFEJDU UIF FGGFDU XF DPNQVUF UIF &VDMJEFBO EJTUBODF UP YR GSPN FBDI QPJOU YK BOE EFSJWF UIF GPMMPXJOH (BVTTJBO XFJHIUT XK  XK = F.  &YQMPSBUJPO PG UIF 5BSHFU 5BTL. 5IF FYQMPSBUJPO PG UIF UBSHFU UBTL JT PSHBOJ[FE BSPVOE UXP BMHP SJUINT 5IF GJSTU 5ĿĮĻŀijIJĿ JT BQQMJFE BU UIF FOE PG UIF JOUFSBDUJPO XJUI UIF TPVSDF UBTL BOE QSPEVDF B TFU PG NPUPS DPNNBOET CJOT UIBU BSF VTFE CZ UIF TFDPOE 3IJłŀIJ UP BGGFDU UIF FYQMPSBUJPO PG UIF UBSHFU UBTL 5IF 5ĿĮĻŀijIJĿ TFMFDUT NPUPS DPNNBOET UIBU QSPEVDFE B EJWFS TJUZ PG FGGFDUT *U XPSLT CZ QBSUJUJPOJOH UIF TFOTPSZ TQBDF PG UIF TPVSDF UBTL 4"  8F VTF B TJNQMF HSJE IFSF 5P FBDI DFMM PG UIF HSJE DPSSFTQPOET B CJO PG NPUPS DPNNBOET UIBU DPOUBJOT BMM UIF NPUPS DPNNBOET XIPTF FGGFDUT CFMPOH UP UIF DFMM 5IJT XBZ TJNJMBS FGGFDUT JO UIF TPVSDF UBTL IBWF UIFJS NPUPS DPNNBOE HBUIFSFE JO UIF TBNF CJO TFF "MHPSJUIN   5IF 3IJłŀIJ NFUIPE JT B WBSJBUJPO PG UIF &ŅĽĹļĿIJ BMHPSJUIN XIFSF B QBSU PG UIF SBOEPN NPUPS CBCCMJOH TUFQT BSF SFQMBDFE CZ SFVTF TUFQT %VSJOH B SFVTF TUFQ B SBOEPN CJO BNPOH UIF POFT HFOFSBUFE CZ UIF 5ĿĮĻŀijIJĿ BMHPSJUIN JT TFMFDUFE BOE B SBOEPN NPUPS DPNNBOE JT ESBXO GSPN UIF CJO XJUIPVU SFQMBDFNFOU BOE FYFDVUFE JO UIF FOWJSPONFOU 4VDI B TFMFDUJPO HFOFSBUFT B TFRVFODF PG NPUPS DPNNBOET UIBU DPSSFTQPOE UP FGGFDUT SFQSFTFO UBUJWF PO BWFSBHF PG UIF EJWFSTJUZ PG FGGFDUT QSPEVDFE JO UIF TPVSDF UBTL (PBM CBCCMJOH CFIBWJPS JT VOBGGFDUFE 5P QSPEVDF UIF 3IJłŀIJ NFUIPE UIF DBMM UP .ļŁļĿ#ĮįįĹĶĻĴ JO UIF &ŅĽĹļĿIJ BMHPSJUIN JT SFQMBDFE CZ B QSPCBCJMJTUJD DBMM UP 3IJłŀIJ#ĮįįĹĶĻĴ BOE .ļŁļĿ#ĮįįĹĶĻĴ BDDPSEJOH UP B QSPCBCJM JUZ QSFVTF TFF "MHPSJUIN   5IJT QSPDFEVSF IBT B MPX DPNQVUBUJPOBM DPTU BOE POMZ USBOTGFST TUSVDUVSFE TFUT PG NPUPS DPNNBOET CFUXFFO UBTLT /P TFOTPSZ EBUB BSF TIBSFE BDSPTT UBTLT XIJDI NFBO UIBU OP GPSXBSE PS JOWFSTF NPEFM JT TIBSFE *U NBLFT UIF NFUIPE DPNQBUJCMF XJUI BSCJUSBSZ DIBOHFT JO TFOTPSZ NPEBMJUJFT BOE JOTFOTJUJWF UP UIF RVBMJUZ GPSXBSE PS JOWFSTF NPEFMT PG UIF TPVSDF UBTL TIPVME UIFZ FYJTU 'VSUIFSNPSF CZ TFQBSBUJOH UIF 5ĿĮĻŀijIJĿ BOE 3IJłŀIJ NFUIPE XF DBO QSFDPNQVUF UIF USBOTGFSSFE EBUB CFGPSF UIF TFDPOE UBTL JT LOPXO BOE UIFO VTF JU FWFO JG UIF TFOTPSZ EBUB PG UIF GJSTU UBTL IBT CFFO GPSHPUUFO )FSF XF IBWF QSPQPTFE B 5ĿĮĻŀijIJĿ NFUIPE UIBU QBSUJUJPOT UIF TFOTPSZ TQBDF PG UIF TPVSDF UBTL 5IJT QBSUJUJPOJOH FODPEFT. −∥xK −xR ∥ σ . 8F DPOTJEFS UIF NBUSJDFT 9 XJUI 9J K = YJ K : XJUI :J K = ZJ K BOE 8 = EJBH X X . . .XUo BOE DPNQVUF +. β = ((89)5 89) ((89)5 8:). XIFSF 89 5 89 JT B TZNNFUSJD NBUSJY BOE 89 5 89 + JT JUT .PPSFo1FOSPTF JOWFSTF 1FOSPTF BOE 5PEE   5IFO yR = xR β. ZR JT UIF -8-3 FTUJNBUF PG YR HJWFO UIF PCTFSWFE EBUB ) 8F DBMM 1ĿIJıĶİŁ-8-3 YR ) UIF GVODUJPO UIBU DPNQVUFT ZR GPS BOZ YR ∈ . HJWFO ) *O PVS JNQMFNFOUBUJPO σ XIJDI DPOUSPMT UIF MPDBMJUZ PG UIF SFHSFTTJPO JT EZOBNJDBMMZ DPNQVUFE 8F DPNQVUF σ BT UIF BWFSBHF EJTUBODF PG UIF L = E. +  DMPTFTU QPJOUT PG UIF RVFSZ WFDUPS YR  "MM PUIFS QPJOUT PG ) CFTJEFT UIF L DMPTFTU OFJHICPST BSF HJWFO B XFJHIU PG [FSP.  *OWFSTF .PEFM (JWFO B HPBM HU ∈ 4 XF XBOU UP QSPEVDF B NPUPS DPNNBOE YU ∈ . TP UIBU ]] G YU o HU ]] JT TNBMM 8JUI . CFJOH B IZQFSSFDUBOHMF PG RE. XF VTF -#'(4 # -JNJUFENFNPSZ #SPZEFOo'MFUDIFSo(PMEGBSCo4IBOOP #PVOE DPOTUSBJOFE #ZSE FU BM  ;IV FU BM  WFSTJPO  .PSBMFT BOE /PDFEBM . B RVBTJ/FXUPO NFUIPE GPS CPVOEDPOTUSBJOFE PQUJNJ[BUJPO UP NJOJNJ[F UIF FSSPS -#'(4 # VTF BO BQQSPYJNBUJPO PG UIF )FTTJBO NBUSJY UP EJSFDU UIF PQUJ NJ[BUJPO CFDBVTF UIF )FTTJBO DBOOPU CF EJSFDUMZ DPNQVUFE JU JT BQQSPYJNBUFE VTJOH GJOJUF EJGGFSFODFT  8F BQQSPYJNBUF ]]G Y o H]] XJUI ]]1ĿIJıĶİŁ-8-3 Y ) o H]] BOE VTF JU XJUI -#'(4# UP GVSUIFS BQQSPYJNBUF BSHNJOY ∈. ]]G Y o H]]  'SPOUJFST JO 3PCPUJDT BOE "* ] XXXGSPOUJFSTJOPSH. "-(03*5).  ] 53"/4'&3 )"  *OQVU )" = \ YK ZK ^≤K<O" *OQVU " QBSUJUJPOJOH NFUIPE 0VUQVU B. ◃ &YQMPSBUJPO IJTUPSZ PG UIF TPVSDF UBTL ◃ 8F VTF HSJE QBSUJUJPOJOH JO UIJT QBQFS ◃ 4FU PG NPUPS DPNNBOET CJOT. 1BSUJUJPO 4" BDDPSEJOH UP UIF QBSUJUJPOJOH NFUIPE BOE UP FBDI SFHJPO BTTJHO B CJO 5IF TFU PG BMM CJOT JT B GPS YK ZK ∈ )" EP BEE YK UP CJOB ZK. ◃ CJOB ZK JT UIF CJO PG UIF SFHJPO PG 4" XIFSF ZK CFMPOHT. . .BSDI  ] 7PMVNF  ] "SUJDMF .

(8) #FOVSFBV BOE 0VEFZFS. #FIBWJPSBM %JWFSTJUZ (FOFSBUJPO UISPVHI 3FVTF. "-(03*5).  ] 3&64& G# O# B , CPPU QSFVTF  *OQVU G# O#. *OQVU B *OQVU , CPPU *OQVU QSFVTF 0VUQVU )# = \ YK ZK ^≤K<O# ∈ (4# × .# )O# )# ← ∅ GPS U  → O# −  EP JG U ≤ , CPPU UIFO JG 3"/%0.   ≤ QSFVTF UIFO YU ← 3&64&#"##-*/( .# B. FMTF YU ← .0503#"##-*/( .#. FMTF YU ← (0"-#"##-*/( 4# )#. ZU ← G# YU. BEE YU ZU UP )#. ◃ 5BSHFU UBTL ◃ 4FU PG CJOT PG NPUPS DPNNBOET ◃ %VSBUJPO PG CPPUTUSBQQJOH ◃ 3BUJP PG USBOTGFS NPUPS CBCCMJOH ◃ 0CTFSWBUJPO IJTUPSZ. ◃ 1SPCBCJMJTUJD DBMM UP SFVTF. ◃ &YFDVUF UIF DPNNBOE ◃ 6QEBUF UIF IJTUPSZ. 1SPDFEVSF 3&64&#"##-*/( .# B. JG BU MFBTU POF CJO PG B JT OPU FNQUZ UIFO DIPPTF B OPOFNQUZ CJO C3 PG B SBOEPNMZ ESBX YU GSPN C3 XJUIPVU SFQMBDFNFOU SFUVSO YU FMTF ◃ 3FWFSU UP NPUPS CBCCMJOH SFUVSO .0503#"##-*/( .#. JG OP SFVTBCMF DPNNBOE JT BWBJMBCMF. '*(63&  ] 8IFO FYFDVUJOH UIF TBNF DPNNBOE PO CPUI BSNT UIF QPTJUJPO PG UIF FOEFGGFDUPS JT TJHOJGJDBOUMZ EJGGFSFOU NPTU PG UIF UJNF )FSF EFQJDUFE BSF  QBJST PG FYFDVUJPOT PG UIF TBNF NPUPS DPNNBOE PO UIF UXP KPJOU BSNT GJWF PG XIJDI UIBU BSF IJHIMJHIUFE. EJWFSTJUZ BOE NBZ CF OPOUSJWJBM JO DPNQMFY TFOTPSZ TQBDFT 5IFSF JT GMFYJCJMJUZ JO IPX UIF 5ĿĮĻŀijIJĿ NFUIPE DPVME CF JNQMFNFOUFE IPXFWFS *U DPVME UISPVHI BO BSCJUSBSZ NFUIPE o PQUJNJ[BUJPO PG B EJWFSTJUZ NFBTVSF GPS JOTUBODF o CVJME B TNBMM TFU PG NPUPS DPNNBOET XIPTF FGGFDUT IBWF IJHI EJWFSTJUZ BOE SFUVSO B TJOHMF CJO DPOUBJOJOH UIFN UP UIF 3IJłŀIJ NFUIPE EJTDBSEJOH PUIFS PCTFS WBUJPOT GSPN UIF TPVSDF UBTL 5IF 3IJłŀIJ NFUIPE XPVME TFMFDU SBOEPNMZ GSPN UIJT TJOHMF CJO BT B SFTVMU *O UIF GPMMPXJOH TFDUJPOT XF DPOEVDU FYQFSJNFOUT UP TIPX UIBU 3IJłŀIJ JT FGGFDUJWF JO TJUVBUJPOT UIBU JOWPMWF DIBOHFT JO UIF NPSQIPMPHZ PG UIF SPCPU BSNT XJUI EJGGFSFOU MJOL MFOHUIT JO 4FDUJPO  UIBU JOWPMWF TXJUDIJOH BO PCKFDU GPS BOPUIFS CFUXFFO UIF TPVSDF BOE UIF UBSHFU UBTL CBMMDVCF FYQFSJNFOU JO 4FDUJPO  FYQMPJUJOH QVSF SBOEPN NPUPS CBCCMJOH 4FDUJPO . EFBMJOH XJUI EJTTJNJMBS TJUVBUJPOT 4FDUJPO  BOE TDBGGPMEJOH POFT QPPM FYQFSJNFOU JO 4FDUJPO   8F BMTP JOWFTUJHBUF IPX 3IJłŀIJ DBO CF VTFE UP FYQMPJU TJNVMBUJPO SFTVMUT PO SFBM SPCPUT 4FDUJPO  . 5IF UXP BSNT IBWF B EJGGFSFOU NPSQIPMPHZ o B TJUVBUJPO BLJO UP NPSQIPMPHJDBM EFWFMPQNFOU 5IFZ TIBSF IPXFWFS UIF TBNF OVNCFS PG KPJOUT XJUI UIF TBNF BWBJMBCMF SBOHFT ±¡  UIFZ IBWF UIF TBNF NPUPS TQBDF BOE NPUPS QBSBNFUFSJ[BUJPO )PXFWFS CFDBVTF UIF MFOHUIT PG UIF MJOLT BSF EJGGFSFOU NPTU NPUPS DPNNBOET XJMM SFTVMU JO B EJGGFSFOU QPTJUJPO GPS UIF FOEFGGFDUPS BT TIPXO JO 'JHVSF  "OE CFDBVTF UIF QPTJUJPOT BSF FYQSFTTFE JO UXP EJGGFSFOU DPPSEJOBUF TZTUFNT UIF JOWFSTF NPEFM PG POF BSN JT EJGGJDVMU UP FYQMPJU PO UIF PUIFS BSN XJUIPVU IBWJOH PS MFBSOJOH B NBQQJOH CFUXFFO UIF DPPSEJOBUF TZTUFNT 5IF FYQMPSBUJPO PO UIF GJSTU BSN JT DPOEVDUFE PWFS  TUFQT VTJOH UIF &ŅĽĹļĿIJ BMHPSJUIN XJUI ,CPPU =  XJUI UIF QFSUVSCBUJPOCBTFE JOWFSTF NPEFM XJUI E =  JF QFSUVSCJOH FBDI KPJOU CZ BU NPTU ± ¡ 5IF FYQMPSBUJPO PG UIF UBSHFU BSN JT UIF TBNF BT UIF TPVSDF BSN FYDFQU UIBU BMM UIF  NPUPS CBCCMJOH TUFQT PG UIF TPVSDF FYQMPSBUJPO TUSBUFHZ BSF SFQMBDFE CZ SFVTF TUFQT BT QFS UIF 3IJłŀIJ BMHPSJUIN XJUI QSFVTF =  'JHVSF " JMMVTUSBUFT IPX NPUPS DPN NBOET UP CF SFVTFE BSF TFMFDUFE BT QFS UIF 5ĿĮĻŀijIJĿ BMHPSJUIN 'JHVSFT # $ TIPX UIF EJGGFSFODF CFUXFFO UIF CPPUTUSBQQJOH QIBTF PG UIF 3IJłŀIJ BOE &ŅĽĹļĿIJ BMHPSJUIN 5IF JNQBDU PG 3IJłŀIJ PO UIF FYQMPSBUJPO JT JNQPSUBOU BU UIF CFHJOOJOH BOE SFNBJOT CFOFGJDJBM UISPVHIPVU FWFO BGUFS  TUFQT 'JHVSF  EJTQMBZT UIF τ DPWFSBHF XJUI τ =  PG CPUI UIF 3IJłŀIJ BOE UIF &ŅĽĹļĿIJ BMHPSJUIN PO UIF UBSHFU BSN PWFS  SFQFUJUJPOT PG UIF FYQFSJNFOU *O CPUI DBTFT UIF DPWFS BHF XBT DPNQVUFE JO UIF &VDMJEFBO TQBDF 5IF 3IJłŀIJ TUSBU FHZ QSPWJEFT B QFSGPSNBODF JODSFBTF UIBU MBTU FWFO BGUFS  TUFQT JO  PG UIF DBTFT UIF 3IJłŀIJ TUSBUFHZ QFSGPSNT TUSJDUMZ.  &91&3*.&/5 0/ 1-"/"3 "3.4 5P JMMVTUSBUF UIF 3IJłŀIJ NFUIPE MFU VT DPOTJEFS B QBJS PG QMBOBS SPCPUJD BSNT FBDI XJUI  KPJOUT 5IF GJSTU BSN IBT TBNFMFOHUI MJOLT UPUBMJOH POF NFUFS BOE UIF FOWJSPONFOU SFUVSOT UIF $BSUF TJBO QPTJUJPO PG UIF FOEFGGFDUPS 5IF TFDPOE BSN IBT MJOLT TVDI UIBU HPJOH GSPN UIF CBTF UP UIF FOEFGGFDUPS FBDI MJOL JT  UJNFT TNBMMFS UIBO UIF QSFWJPVT POF XIJMF UIF UPUBM MFOHUI PG UIF BSN SFNBJOT POF NFUFS UIJT BSN BMTP SFUVSOT UIF QPTJUJPO PG UIF FOEFGGFDUPS CVU VTJOH QPMBS DPPSEJOBUFT 'JHVSF   . 5IF TPVSDF DPEF BOE EBUB GPS QSPEVDJOH BMM HSBQIT JT QVCMJTIFE #FOVSFBV BOE 0VEFZFS  BOE JT NBEF BWBJMBCMF BU IUUQTEYEPJPSHNGJHTIBSF . 'SPOUJFST JO 3PCPUJDT BOE "* ] XXXGSPOUJFSTJOPSH. . .BSDI  ] 7PMVNF  ] "SUJDMF .

(9) #FOVSFBV BOE 0VEFZFS. #FIBWJPSBM %JWFSTJUZ (FOFSBUJPO UISPVHI 3FVTF. A SOURCE TASK selected effects. selected motor commands. reuse exploration (400 steps). reuse exploration (5000 steps). no reuse exploration (400 steps). no reuse exploration (5000 steps). B TARGET TASK, REUSE ALGORITHM reused motor commands. C TARGET TASK, EXPLORE ALGORITHM random motor commands. '*(63&  ] *MMVTUSBUJPO PG UIF 3&64& BMHPSJUIN "GUFS UIF FOE PG UIF FYQMPSBUJPO PG UIF TPVSDF BSN " B  ×  HSJE QBSUJUJPOT UIF FGGFDU TQBDF BOE BT NBOZ UJNFT BT OFDFTTBSZ  UJNFT IFSF B SBOEPN DFMM JT DIPTFO BT XFMM BT B SBOEPN FGGFDU JOTJEF JU EPUT IJHIMJHIUFE JO SFE  5IF NPUPS DPNNBOET UIBU QSPEVDFE UIF DIPTFO FGGFDUT BSF UIFO SFFYFDVUFE PO UIF UBSHFU BSN #  5IJT SFQMBDFT UIF JOJUJBM  NPUPS CBCCMJOH TUFQT PG UIF &91-03& BMHPSJUIN $  *O CPUI DBTFT UIF FGGFDUT QSPEVDFE CZ SBOEPN NPUPS CBCCMJOH PS B SFVTFE NPUPS DPNNBOE IBWF CFFO IJHIMJHIUFE JO SFE 8IJMF SBOEPN NPUPS CBCCMJOH QSPEVDFT DPOWPMVUFE BSN QPTUVSFT XIPTF FGGFDUT BSF DMVTUFSFE BSPVOE UIF DFOUFS UIF SFVTFE NPUPS DPNNBOET QSPEVDF FGGFDUT TQSFBE PVU PWFS UIF SFBDIBCMF TQBDF BOE GFBUVSF TUSBJHIUFS QPTUVSFT 5IJT EJGGFSFODF JO CPPUTUSBQQJOH IBT B IVHF JNQBDU PO UIF DPWFSBHF BU U =  BOE B MFTTFS CVU TUJMM QSFTFOU POF BGUFS  TUFQT. CFUUFS UIBO UIF CFTUDBTF TDFOBSJP PG UIF &ŅĽĹļĿIJ TUSBUFHZ 5IF VTBHF PG 3IJłŀIJ BDDFMFSBUFT UIF FYQMPSBUJPO PG UIF SFBDIBCMF TQBDF. 'SPOUJFST JO 3PCPUJDT BOE "* ] XXXGSPOUJFSTJOPSH. )PXFWFS BO JOUFSFTUJOH QIFOPNFOPO JT QSFTFOU 5IF XPSTU DBTF PG UIF 3IJłŀIJ TUSBUFHZ BT TIPXO CZ UIF EPUUFE MJOFT QFSGPSNT XPSTF UIBO UIF XPSTU DBTF PG UIF &ŅĽĹļĿIJ TUSBUFHZ. . .BSDI  ] 7PMVNF  ] "SUJDMF .

(10) #FOVSFBV BOE 0VEFZFS. coverage area (in m2). #FIBWJPSBM %JWFSTJUZ (FOFSBUJPO UISPVHI 3FVTF. UFOEFODZ UP IBWF FJUIFS MPPQT OFBS UIF UJQ PG UIF BSN PS OP MPPQT BU BMM 5IF POMZ XBZ GPS QPTUVSFT XJUI DPTUMZ MPPQT OFBS UIF CBTF PG UIF BSN UP CF TFMFDUFE PO UIF UBSHFU BSN JT GPS UIFN UP IBWF UIF SFTU PG UIF BSN SBUIFS TUSBJHIU BOE JO B GBTIJPO EJTQSPQPSUJPOBUF XJUI UIF PUIFS BSN QPTUVSFT UIFZ DPNQFUF XJUI 5IJT JT FYBDUMZ UIF TDFOBSJP UIBU IBQQFOT JO UIF XPSTU DBTF PG 3IJłŀIJ BMM UIF SFVTFE BSN QPTUVSFT XIFSF UIF UJQ JT GBS GSPN UIF DFOUFS IBWF MPPQT OFBS UIF CBTF PG UIF BSN BT 'JHVSF  JMMVTUSBUFT 5IJT JT OPU B QSPCMFN GPS UIF TPVSDF BSN CVU GPS UIF UBSHFU BSN JU MJNJUT UIF BDIJFWBCMF TQBO NVDI NPSF UIBO JG UIF MPPQT XFSF OFBS UIF UJQ PG UIF BSN 5IJT FYQMBJOT UIF EJGGFSFODF JO DPWFSBHF CFUXFFO UIF XPSTU DBTF PG UIF 3IJłŀIJ BOE &ŅĽĹļĿIJ BMHPSJUIN PO UIF UBSHFU BSN BOE TFSWFT UP JMMVTUSBUF B EBOHFS PG UIF 3IJłŀIJ BMHPSJUIN QSPWJEJOH HPPE TPMVUJPOT USBQQFE JO MPDBM NJOJNB FBSMZ JO FYQMPSBUJPO DBO QSFWFOU UIF EJTDPWFSZ PG CFUUFS TPMVUJPOT NPSF BEBQUFE UP UIF UBSHFU UBTL -FU VT SFNBSL IFSF UIBU BMM UIF  NPUPS CBCCMJOH TUFQT PG UIF &ŅĽĹļĿIJ BMHPSJUIN XFSF SFQMBDFE CZ SFVTF TUFQT JO UIF 3IJłŀ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łŀIJ TIPVME CF BWPJEFE 8IJMF JU IBT UIF QPUFOUJBM UP JOEVDF QFSGPSNBODFIJOEFSJOH MPDBM NJO JNB JU BMTP IBT UIF QPUFOUJBM UP QSPQPTF HPPE TPMVUJPOT FBSMZ JO FYQMPSBUJPO %VSJOH UIF GJSTU  TUFQT UIF XPSTU DBTF TDFOBSJP PG UIF 3IJłŀIJ BMHPSJUIN JT BDUVBMMZ CFUUFS UIBO UIF CFTUDBTF TDFOBSJP PG UIF &ŅĽĹļĿ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łŀIJ NFUIPE JT FGGFDUJWF "T QPJOUFE PVU CFGPSF UIF UXP BSNT IBWF EJGGFSFOU JOWFSTF NPE FMT BOE UIF SFMBUJPOTIJQ CFUXFFO UIFN JT OPOUSJWJBM #Z SFVTJOH NPUPS DPNNBOET UIBU QSPEVDF B EJWFSTJUZ PG FGGFDUT XF NBLF UIF BTTVNQUJPO UIBU UIF EJWFSTJUZ NBQQJOH JT TJNQMFS CFUXFFO UIF UXP UBTLT B TFU PG NPUPS DPNNBOET HFOFSBUJOH B DFSUBJO BNPVOU PG EJWFSTJUZ PO UIF TPVSDF BSN XJMM HFOFSBUF B TJNJMBS BNPVOU PO UIF UBSHFU BSN 5IJT JT TPNFUIJOH XF DBO WFSJGZ FYQFSJNFOUBMMZ. maximum coverage. with reuse. without reuse. timesteps. '*(63&  ] 5IF FYQMPSBUJPO XJUI 3FVTF PO UIF TFDPOE BSN DPWFST TJHOJGJDBOUMZ NPSF PG UIF SFBDIBCMF TQBDF FBSMZ PO UIBO UIF POF XJUIPVU 5IF HSBQI TIPXT UIF τ DPWFSBHF XJUI τ =  PG UIF TFDPOE BSN FYQMPSFE XJUI UIF 3&64& BOE &91-03& BMHPSJUIN SFTQFDUJWFMZ PWFS  SFQFUJUJPOT PG FBDI FYQFSJNFOU 5IF NFEJBO DBTF JT EJTQMBZFE TVSSPVOEFE CZ B NBSHJO HPJOH GSPN UIF UI UP UIF UI QFSDFOUJMFT *O EBTIFE MJOFT UIF XPSTU BOE UIF CFTU DPWFSBHFT BSF BMTP QJDUVSFE. 5P VOEFSTUBOE XIZ JU JT JOUFSFTUJOH UP MPPL BU HPBM CBCCMJOH BT BO FWPMVUJPOBSZ BMHPSJUIN 'SPN BO FWPMVUJPOBSZ SPCPUJDT QFS TQFDUJWF UIF NPUPS DPNNBOET BSF UIF HFOFUJD FODPEJOH UIF BSN QPTUVSF UIF QIFOPUZQF BOE UIF FGGFDU o UIF QPTJUJPO PG UIF FOE FGGFDUPS o JT UIF CFIBWJPS PG UIF BSN "U FBDI UJNFTUFQ PG HPBM CBC CMJOH B SBOEPN HPBM JT DIPTFO 5IF EJTUBODF UP UIJT HPBM EFGJOFT B GJUOFTT GVODUJPO BOE UIF IJHIFTUQFSGPSNJOH QBTU PCTFSWBUJPO XIPTF FGGFDU JT UIF OFBSFTU OFJHICPS PG UIF HPBM JT DIPTFO UP SFQSPEVDF UISPVHI NVUBUJPO UIJT JT IPX PVS QFSUVSCBUJPOCBTFE JOWFSTF NPEFM XPSLT 5IFSFGPSF BGUFS UIF CPPUTUSBQQJOH QIBTF BSN QPTUVSFT BSF DIP TFO GPS SFQSPEVDUJPO JO QSPQPSUJPO PG IPX DMPTF UIFJS FGGFDUT BSF UP UIF DIPTFO HPBMT 8IFO VTJOH SBOEPN NPUPS CBCCMJOH NPTU QPT UVSFT QSPEVDF FGGFDUT OFBS UIF DFOUFS #FDBVTF HPBMT BSF SBOEPNMZ DIPTFO JO UIF <− > × <− > TRVBSF NPTU HPBMT BSF GBSUIFS GSPN UIF DFOUFS UIBO NPTU PCTFSWFE FGGFDUT *U NFBOT UIBU QPTUVSFT QSPEVDJOH FGGFDUT PO UIF FEHF PG UIF JOJUJBM DMVTUFS BSF DIPTFO BOE NVUBUFE XJUI EJTQSPQPSUJPOBUF GSFRVFODZ 5ISPVHI SFQFBUFE TFMFDUJPO BOE NVUBUJPOT UIPTF QPTUVSFT BOE UIFJS EFTDFOEBOUT TUSBJHIUFS BOE TUSBJHIUFS QPTUVSFT BSF EJTDPWFSFE 4PNFUJNFT IPXFWFS UIPTF JOJUJBM BSN QPTUVSFT DPOUBJO MPPQT 5IPTF MPPQT SFQSFTFOU MPDBM NJOJNB UIBU BSF EJGGJDVMU UP FTDBQF 5IF NVUBUJPO BOE TFMFDUJPO QSPDFTT o PVS QFSUVSCBUJPOCBTFE JOWFSTF NPEFM o UFOET UP TUSBJHIUFO BSN QPTUVSFT UP SFBDI EJTUBOU UBSHFU *O UIF QSPDFTT MPPQT BSF UJHIUFOFE OPU SFNPWFE 5IFSFGPSF UIF NBYJNVN TQBO PG UIF BSN JT SFEVDFE BOE UIF FYQMPSBUJPO DPWFST POMZ B GSBDUJPO PG UIF SFBDIBCMF TQBDF BT TIPXO JO UIF HSBQIT PG 'JHVSF  0O UIF TPVSDF BSN CFDBVTF UIF MJOLT BSF BMM PG UIF TBNF MFOHUI MPPQT IBWF UIF TBNF DPTU JO TQBO SFHBSEMFTT PG XIFSF UIFZ BQQFBS #VU PO UIF UBSHFU BSN UIFZ BSF NPTU DPTUMZ OFBS UIF CBTF PG UIF BSN XIFSF MJOLT BSF MPOHFS 5IFSFGPSF BSN QPTUVSFT GFBUVSJOH MPPQT OFBS UIF CBTF PG UIF BSN UFOE UP CF TIPSUFS PO BWFSBHF UIBO QPTUVSFT XJUI MPPQT OFBS UIF UJQ FWFO JO B SBOEPN NPUPS CBCCMJOH TBNQMJOH *U NFBOT UIBU XIFO VTJOH UIF &ŅĽĹļĿIJ BMHPSJUIN NPTU PG UIF UJNF UIPTF QPTUVSFT EP OPU HFU TFMFDUFE GPS GBS HPBMT BGUFS UIF CPPUTUSBQQJOH QIBTF BT CFUUFS TPMVUJPOT FYJTU 5IFSFGPSF UIF QPTUVSFT UIBU FYQMPSF UIF FEHF PG UIF SFBDIBCMF TQBDF IBWF B. 'SPOUJFST JO 3PCPUJDT BOE "* ] XXXGSPOUJFSTJOPSH. . .BSDI  ] 7PMVNF  ] "SUJDMF .

(11) #FOVSFBV BOE 0VEFZFS. #FIBWJPSBM %JWFSTJUZ (FOFSBUJPO UISPVHI 3FVTF. A WORST CASE, REUSE ALGORITHM:. B. REUSED COMMANDS. SOURCE ARM. all 50 transferred motor commands (executed on the target arm) L1. L1. L2. L2. L1. L2 L1 L2. C WORST CASE, REUSE ALGORITHM:. D. TARGET ARM. WORST CASE, EXPLORE ALGORITHM: TARGET ARM. L2. L2. L2. L1. L2. smaller coverage. L1. L2. L2. '*(63&  ] 6TJOH 3&64& DBO CF XPSTF UIBO OPU VTJOH JU 5IJT HSBQIT EFQJDUT UIF XPSTU DBTF o DPWFSBHFXJTF o PG UIF 3&64& BOE &91-03& BMHPSJUINT BNPOH UIF  DBTFT VTFE UP DPNQVUF 'JHVSF  GPS U =  *O " $ % UIF BSN QPTUVSFT XJUI UIF MPOHFTU TQBO JO UIF DBSEJOBM BOE JOUFSDBSEJOBM EJSFDUJPOT BSF EJTQMBZFE *O UIF XPSTU DBTF PG 3&64& UIF TPVSDF FYQMPSBUJPO GFBUVSFT QPTUVSFT UIBU IBWF MPPQT OFBS UIF CBTF PG UIF BSN "  8F DBO FWFO EJTUJOHVJTI CFUXFFO UXP TQFDJFT PG QPTUVSFT 0OFT UIBU IBWF B MPPQ TUBSUJOH PO UIF GJSTU KPJOU - BOE POFT PO UIF TFDPOE KPJOU -  5IPTF QPTUVSFT BSF TFMFDUFE CZ UIF 3&64& BMHPSJUIN # BOE SFFYFDVUFE JO UIF UBSHFU UBTL $ SFTVMUJOH JO QPTUVSF XJUI MPPQT UIBU TFWFSFMZ MJNJUT UIF TQBO PG UIF BSN BT UIFZ BSF DPNQPTFE PG MPOH TFHNFOUT 5IF TQFDJFT EJTUSJCVUJPO -- JT SFNBSLBCMZ TJNJMBS CFUXFFO UIF TPVSDF BOE UIF UBSHFU UBTL 8IFO &91-03& JT SVO EJSFDUMZ PO UIF UBSHFU BSN UIPTF MPPQT BSF FMJNJOBUFE CZ UIF DPNQFUJUJPO XJUI QPTUVSF XJUIPVU MPPQT PS XJUI MPPQT OFBS UIF UJQ PG UIF BSN PG GBS MFTT DPOTFRVFODF. *O 'JHVSF  UIF DPWFSBHF PG TFUT PG SBOEPN NPUPS DPNNBOET PG EJWFSTF TJ[FT JT IJHIMZ DPSSFMBUFE CFUXFFO UIF UXP BSNT 5IJT DPSSFMBUJPO JO UIF QSPEVDUJPO PG EJWFSTJUZ JT UIFSFGPSF BO BTTVNQ UJPO JU TFFNT QPTTJCMF UP SFMZ PO BOE FYQMPJU FWFO JO TPNF DBTFT XIFO UIF TFOTPSZ NPEBMJUJFT PS UIF NPSQIPMPHZ PG UIF SPCPUT BSF EJGGFSFOU CFUXFFO UBTLT. 'SPOUJFST JO 3PCPUJDT BOE "* ] XXXGSPOUJFSTJOPSH.  0#+&$5 */5&3"$5*0/ 5"4,4  &YQFSJNFOUBM 4FUVQ. 8F DPOTJEFS BO FYQFSJNFOU XIFSF B SPCPUJD BSN JOUFSBDUT XJUI BO PCKFDU BOE PCTFSWFT JUT EJTQMBDFNFOU BU UIF FOE PG UIF JOUFSBDUJPO *O B EFWFMPQNFOUBM DPOUFYU BO JOUFSBDUJPO UBTL JT SFMFWBOU BT JU. . .BSDI  ] 7PMVNF  ] "SUJDMF .

(12) #FOVSFBV BOE 0VEFZFS. #FIBWJPSBM %JWFSTJUZ (FOFSBUJPO UISPVHI 3FVTF. QBSBNFUFSJ[BUJPO XF FYQMBJO CFMPX CFDBVTF JU BMMPXFE UP FYQSFTT NBOZ EJGGFSFOU BSN USBKFDUPSJFT XJUI B DPNQBDU EFTDSJQUJPO JF GFX NPUPS EJNFOTJPOT  8F VTF UIF JNQMFNFOUBUJPO PG 4UVMQ  CBTFE PO *KTQFFSU FU BM  XJUI UIF TJHNPJE WBSJBUJPO PG ,VMWJDJVT FU BM   %.1T BSF CBTFE PO EBNQFE TQSJOH EZOBNJDT QFSUVSCFE CZ B GPSDJOH UFSN <FRVBUJPO  > 5IF GPSDJOH UFSN JT B MJOFBS DPNCJOB UJPO PG CBTJT GVODUJPOT <FRVBUJPO  > )FSF (BVTTJBO BDUJWBUJPO GVODUJPOT ψ J TU BSF VTFE XJUI DFOUFS DJ BOE XJEUI σ J XFJHIUFE CZ XJ <FRVBUJPO  > WU JT UIF QIBTF PG UIF GPSDJOH UFSN EFTDSJCFE CZ BO TJHNPJE EFDBZ UFSN <FRVBUJPO  > *O UIF GPMMPXJOH FRVBUJPOT 5 JT UIF EVSBUJPO PG UIF NPWFNFOU ∆U JT UIF UJNF SFTPMVUJPO α β BOE γ BSF DPOTUBOUT BOE H JT UIF UBSHFU TUBUF. coverage (m2) increasing-length links arm. Pearson correlation = 0.993. ¨ YU = α(β(H − YU ) − Y˙ U ) + GU. . W˙ U = −. . γ (5−U) γ F ∆U γ. ( − F ∆U U. ψJ (U) = F−( 5 −DJ ). '/. GU = 'J=/. ψJ (U ). . ). . WU. . *O UIJT FYQFSJNFOUBM TFUVQ UIF TUBSU BOE FOEQPJOUT BSF NBEF JEFOUJDBM H = Y BOE DPSSFTQPOE UP UIF NPUPS CFJOH JO UIF [FSP QPTJUJPO 'JHVSF   8F VTF UXP CBTJT GVODUJPOT QFS NPUPS XJUI D BOE D GJYFE SFTQFDUJWFMZ BU 5 BOE 5 XJUI 5 =  T ∆U JT  NT BOE UIF TJNVMBUJPO JT TUPQQFE BU  T  σ  BOE σ  BSF TIBSFE CZ BMM NPUPST 8F EP OPU EJSFDUMZ VTF UIF XFJHIUT GPS QBSBNFUSJ[JOH UIF NPUPS TQBDF *OTUFBE XF VTF UIF -8-3 GVODUJPO BQQSPYJNBUPS QSPWJEFE XJUI UIF %.1 MJCSBSZ 4UVMQ  BOE EFGJOF UXP MJOFBS GVOD UJPOT QFS NPUPS XJUI TMPQFT B B BOE PGGTFUT C C SFTQFDUJWFMZ 5IF GVODUJPO BQQSPYJNBUPS UIFO DPNQVUFT UIF GPSDJOH UFSN UP BQQSPYJNBUF BT NVDI BT QPTTJCMF UIFTF GVODUJPOT BU UJNF D BOE D  "MUIPVHI EJSFDUMZ NBOJQVMBUJOH UIF XFJHIUT XPVME CF NPSF OBUVSBM UIJT NFUIPE QSPWJEFT B SJDI EJWFSTJUZ PG USBKFDUPSJFT BOE CFDBVTF %.1T XFSF OPU B GPDVT PG PVS XPSL XF EJE OPU JORVJSF GVSUIFS BCPVU NBLJOH UIF TZTUFN QFSGPSN CFUUFS PS NBLJOH UIF SFQSFTFOUBUJPO NPSF DPNQBDU &BDI NPUPS IBT JOEFQFOEFOU B B C C QBSBNFUFST BOE UIF NPUPST TIBSF σ  σ  XIJMF D D BSF GJYFE 8JUI TJY NPUPST UIF NPUJPO USBKFDUPSZ PG UIF SPCPU JT UIFSFGPSF QBSBNFUSJ[FE CZ B WFDUPS PG EJNFOTJPO  "GUFS TPMWJOH BOE JOUFHSBUJOH UIF EZOBNJDBM TZTUFN XF PCUBJO FBDI NPUPS BOHVMBS QPTJUJPO BT B GVODUJPO PG UJNF 5P BWPJE UIF SFBM SPCPU SFNPWJOH SBUIFS CSVUBMMZ UIFJS PXO XJSFT UIF SBOHF PG UIF GJSTU BOE GPVSUI NPUPS GSPN UIF CBTF BSF SFTUSJDUFE UP ±¡ BOE ±¡ 'JHVSF   "MM PUIFS NPUPST BSF QIZTJDBMMZ SFTUSJDUFE CZ UIFJS IPSOT UP ±¡ *O TJNVMBUJPO UIF SPCPU IBT UIF TBNF BOHMF DPOTUSBJOUT 5IF SBOHFT PG UIF %.1 QBSBNFUFST BSF TFU TP UIBU  PG UIF USBKFDUPSJFT PG B NPUPS XPVME GBMM JO CFUXFFO UIF BOHMFT UIF NPUPST XFSF BCMF UP QSPEVDF VTJOH BO FNQJSJDBM FWBMVBUJPO BOE UIF SFTU BSF DMJQQFE UP MFHBM NPUPS WBMVFT #FGPSF FYFDVUJOH UIF NPUJPO PO UIF SPCPU XF DIFDL GPS TFMG DPMMJTJPOT BOE DPMMJTJPOT XJUI UIF BSNBUVSF PG UIF FYQFSJNFOU *G QSFTFOU UIF USBKFDUPSZ JT USVODBUFE BOE TUPQT KVTU CFGPSF UIF. '*(63&  ] 5IF EJWFSTJUZ QSPEVDUJPO PG UIF TBNFMFOHUIMJOLT BSN BOE UIF JODSFBTJOHMFOHUIMJOLT BSN JT IJHIMZ DPSSFMBUFE 5IF HSBQI EJTQMBZT UIF DPWFSBHF PG  EJGGFSFOU TFUT PG SBOEPN NPUPS DPNNBOET PG TJ[F   . . .  SFTQFDUJWFMZ GPS UIF KPJOU TPVSDF BOE UBSHFU BSN XJUI τ = . QFSUBJOT UP UIF FBSMZ FYQMPSBUJPO PG UIF XPSME XIFSF UIF GVODUJPO PG NPTU PCKFDUT JT TUJMM VOLOPXO 8F VTFE CPUI B TJNVMBUFE BOE B IBSEXBSF TFUVQ CVU DPN QBSBUJWFMZ GFX FYQFSJNFOUT XFSF DPOEVDUFE PO UIF IBSEXBSF 'PS UIJT SFBTPO JO UIJT TFDUJPO XF NBJOMZ GPDVT PO EFTDSJCJOH UIF TJNVMBUFE TFUVQ CVU EJTDVTT BTQFDUT SFMBUFE UP UIF NPSQIPMPHZ PG UIF SFBM SPCPU BT XFMM 5IF IBSEXBSF TFUVQ JT UIPSPVHIMZ EFTDSJCFE JO 4FDUJPO  5IF SPCPU JT B TFSJBM DIBJO PG TJY TFSWPNPUPST 5IF UISFF QSPYJ NBM NPUPST BSF %ZOBNJYFM 39 BOE UIF UISFF EJTUBM POFT BSF 39  5IPTF TFSWPNPUPST BSF DBQBCMF PG EFMJWFSJOH SFTQFDUJWFMZ  BOE  / · N PG TUBMM UPSRVF XJUI BO BOHVMBS SFTPMVUJPO PG ¡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σJ. ψJ (U)XJ. J= . coverage (m2) same-length links arm. . (5−U). . .BSDI  ] 7PMVNF  ] "SUJDMF .

(13) #FOVSFBV BOE 0VEFZFS. #FIBWJPSBM %JWFSTJUZ (FOFSBUJPO UISPVHI 3FVTF. 600mm ±120. ±99. 239mm. 45mm ±110. 2000mm x 2000mm arena. 163mm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

(14) #FOVSFBV BOE 0VEFZFS. #FIBWJPSBM %JWFSTJUZ (FOFSBUJPO UISPVHI 3FVTF. '*(63&  ] " 5IF QIZTJDT FOHJOF JT DIBPUJD 8IFO UIF TBNF NPUPS DPNNBOE JT SFFYFDVUFE NVMUJQMF UJNFT UIF WBSJBUJPOT JO PCKFDU EJTQMBDFNFOU BSF TJHOJGJDBOU # 8IFO SFVTJOH B NPUPS DPNNBOE NPWJOH XJUI UIF CBMM PO UIF DVCF UIF QSPEVDFE EJTQMBDFNFOUT DBO CF RVJUF EJGGFSFOU -FU VT SFNBSL UIBU UIF JOUFSBDUJPO XJUI UIF PCKFDU DBO MBSHFMZ JNQBDU UIF SPCPUT NPUJPO. τ TFU UP  NN XIJDI JT UIF SBEJVT PG UIF CBMM BOE UIF IBMGXJEUI. UIF SPCPU UP CF EJTQMBDFE BDSPTT UIF BSFOB XIFSFBT UIF CBMM POMZ IBT UP FYQMPSF TNBMM WBSJBUJPOT PG UIF TBNF NPWFNFOUT XIJDI BSF MFTT FGGFDUJWF BU HFOFSBUJOH EJWFSTJUZ XIFO SFVTFE PO UIF DVCF. PG UIF DVCF.  $VCFT BOE #BMMT 5IF GJSTU FYQFSJNFOUT MPPL BU IPX 3IJłŀIJ JT FGGFDUJWF XIFO SFVTJOH UIF FYQMPSBUJPO PG POF PCKFDU GPS BOPUIFS 5IF TPVSDF UBTL JT FYQMPSFE VTJOH UIF &ŅĽĹļĿIJ BMHPSJUIN XJUI UIF QFSUVSCBUJPOCBTFE JOWFSTF NPEFM E =   5IF SBOEPN NPUPS CBCCMJOH QIBTF MBTUT  TUFQT , CPPU =   5IF UBSHFU UBTL JT FYQMPSFE XJUI UIF 3IJłŀIJ BMHPSJUIN XJUI UIF TBNF JOWFSTF NPEFM BOE  TUFQT PG CPPUTUSBQQJOH BT XFMM %VSJOH UIF CPPU TUSBQQJOH QIBTF FBDI NPUPS CBCCMJOH TUFQ IBT B  QSPCBCJMJUZ UP CF SFQMBDFE CZ B SFVTF TUFQT QSFVTF =   *O CPUI DBTFT UIF FYQMPSBUJPO MBTUT  TUFQT JO UPUBM 'JHVSF  EFQJDUT BO FYFDVUJPO PG UIF 3IJłŀIJ BMHPSJUIN 5IF DVCF JT UIF TPVSDF UBTL BOE UIF CBMM JT UIF UBSHFU UBTL DPNQBSFE XJUI UIF CBMM UBTL VTJOH UIF &ŅĽĹļĿIJ BMHPSJUIN 5IF JNQBDU PG 3IJłŀIJ JT WJTJCMF EVSJOH UIF CPPUTUSBQQJOH QIBTF SFVTJOH NPUPS DPNNBOET GSPN UIF DVCF FYQMPSBUJPO BMMPXT UP NPWF UIF CBMM JO NBOZ EJSFDUJPOT JO UIF GJSTU  TUFQT *O UIF &ŅĽĹļĿIJ DBTF POMZ UISFF JOUFSBDUJPOT BSF NBEF EVSJOH UIBU UJNF *O 'JHVSF  UIF τ DPWFSBHF UIF GPVS DPNCJOBUJPOT PG UIF DVCF BOE CBMM UBTLT JT TIPXO GPS  SFQFUJUJPOT PG UIF FYQFSJNFOU 5IF 3IJłŀIJ BMHPSJUIN PVUQFSGPSNT UIF &ŅĽĹļĿIJ BMHPSJUIN JO BMM GPVS DBTFT CVU UIF JNQSPWFNFOUT BSF NPTU JNQPSUBOU FBSMZ JO FYQMPSBUJPO .PSFPWFS XIFO B UBTL VTFT JUTFMG BT B TPVSDF UIF JNQBDU PG UIF 3IJłŀIJ BMHPSJUIN JT QSFEJDUBCMZ CFUUFS UIBO XIFO DPNJOH GSPN UIF PUIFS PCKFDU 5IJT JT NPTUMZ QSPOPVODFE PO UIF DVCF UBTL SFVTJOH UIF CBMM UBTL JT NVDI MFTT FGGFDUJWF UIBO XIFO UIF DVCF UBTL SFVTFT JUTFMG " MJLFMZ FYQMBOBUJPO PG UIJT BTZNNFUSZ MJFT JO IPX EJGGFSFOUMZ UIF UXP PCKFDUT SFTQPOE UP JOUFSBDUJPO UIF CBMM XJMM EJTDSJNJOBUF CFUXFFO NPTU JOUFSBDUJPOT NPWJOH JO TMJHIUMZ EJGGFSFOU EJSFDUJPOT XIJMF NBOZ JOUFSBDUJPOT XJUI UIF DVCF XJMM NBLF JU KVTU UJQ PWFS PO POF TJEF 5IFSFGPSF UIF DVCF OFFET NPSF QSPOPVODFE NPUJPOT PG 'SPOUJFST JO 3PCPUJDT BOE "* ] XXXGSPOUJFSTJOPSH.  %JGGFSFOU &YQMPSBUJPO "MHPSJUINT 4P GBS UIF TPVSDF UBTL BOE UIF UBSHFU UBTL IBWF POMZ EJGGFSFE JO UIFJS FYQMPSBUJPO BMHPSJUIN CZ B GFX SBOEPN NPUPS CBCCMJOH TUFQT SFQMBDFE CZ 3IJłŀIJ TUFQT #VU UIF FYQMPSBUJPO PG UIF TPVSDF UBTL JO OPU DPOTUSBJOFE JO BOZ TVDI XBZ CZ UIF VTF PG UIF 3IJłŀIJ BMHPSJUIN 8F DPOTJEFS UIF DBTF XIFSF UIF TPVSDF UBTL JT FYQMPSFE CZ B QVSF SBOEPN NPUPS CBCCMJOH TUSBUFHZ "U FBDI PG UIF  TUFQT PG UIF FYQMPSBUJPO B SBOEPN NPUPS DPNNBOE JT DIPTFO JO UIF IZQFSSFDUBOHMF . BOE FYFDVUFE 5IF QBSBNFUFST PG UIF 3IJłŀIJ BMHPSJUIN SFNBJO UIF TBNF BT CFGPSF 'JHVSF  TIPXT UIF JNQBDU PG TVDI B DIBOHF PO UIF 3IJłŀIJ DPWFSBHF 5IF DPWFSBHF JT JNQSPWFE CZ SFVTJOH NPUPS DPNNBOET GSPN B SBOEPN NPUPS CBCCMJOH TPVSDF CVU MFTT TP UIBO XIFO VTJOH UIF &ŅĽĹļĿIJ BMHPSJUIN JO UIF TPVSDF UBTL 5IF DPWFSBHF IJUT B DFJMJOH BU BSPVOE  TUFQT JOUP UIF CPPUTUSBQQJOH QIBTF CFDBVTF UIF TPVSDF UBTL EJE OPU HFOFSBUF FOPVHI EJWFSTJUZ UP TVTUBJO UIF 3IJłŀIJ BMHPSJUIN GPS  TUFQT 5IJT MFBET UP UIF JEFB PG TIPSUFOJOH UIF CPPUTUSBQQJOH QIBTF NBOZ UJNFT NPSF JOUFSBDUJPOT XJUI UIF PCKFDU IBWF CFFO EJTDPWFSFE UISPVHI 3IJłŀIJ BGUFS  TUFQT UIBO UIF &ŅĽĹļĿIJ DBTF XJMM EJTDPWFS UISPVHI SBOEPN NPUPS CBCCMJOH JO  TUFQT 5IF HPBM CBCCMJOH BMHPSJUIN IBT FOPVHI PCTFSWBUJPOT UP CF FGGFDUJWF 'JHVSF  EFNPOTUSBUFT UIBU UIJT JT B WJBCMF TUSBUFHZ *O UIF DBTF PG UIF CBMM UBTL BT TPVSDF UBTL UIF DPWFSBHF JNQSPWFNFOU JO FBSMZ FYQMPSBUJPO JT BDUVBMMZ NVDI HSFBUFS XIFO UIF CBMM UBTL JT FYQMPSFE XJUI SBOEPN NPUPS CBCCMJOH UIBO XJUI UIF &ŅĽĹļĿIJ BMHPSJUIN 'JHVSF   5IF FGGFDUJWFOFTT PG UIF 3IJłŀIJ BMHPSJUIN BU FYQMPJUJOH B SBO EPN NPUPS CBCCMJOH TPVSDF BMTP WBMJEBUFT UIF TFMFDUJPO QSPDFTT PG UIF NPUPS DPNNBOET UISPVHI UIF EJWFSTJUZ PG UIF FGGFDUT UIFZ QSPEVDFE *OEFFE JG 3IJłŀIJ XBT NFSFMZ TFMFDUJOH SBOEPN NPUPS . .BSDI  ] 7PMVNF  ] "SUJDMF .

(15) #FOVSFBV BOE 0VEFZFS. A. #FIBWJPSBM %JWFSTJUZ (FOFSBUJPO UISPVHI 3FVTF. CUBE (SOURCE TASK), EXPLORE ALGORITHM random motor babbling until t = 200. t = 500. t = 1000. initial position of the cube. robot. REUSE B. BALL (TARGET TASK), REUSE ALGORITHM t = 200. t = 500. t = 1000. t = 500. t = 1000. diversity of effects over 200 steps. C BALL (NO REUSE), EXPLORE ALGORITHM. t = 200. initial position of the ball. three interactions over 200 steps '*(63&  ] 5IF DPWFSBHF PG UIF 3&64& FYQMPSBUJPO CFOFGJUT GSPN B IJHI EJWFSTJUZ PG FGGFDUT EVSJOH UIF CPPUTUSBQQJOH QIBTF 5IF HSBQIT TIPX UIF EJTUSJCVUJPO PG FGGFDUT EVSJOH UIF TUFQ CPPUTUSBQQJOH QIBTF JO SFE BOE EVSJOH UIF TVCTFRVFOU HPBMCBCCMJOH QIBTF JO CMVF BOE UIF DPSSFTQPOEJOH τ DPWFSBHF JO HSFFO τ =  NN BDSPTT UISFF FYQMPSBUJPOT 5IF TPVSDF UBTL " JT UIF DVCF UBTL *U JT VTFE CZ UIF 3&64& BMHPSJUIN GPS UIF UBSHFU UBTL UIF CBMM UBTL #  5P DPNQBSF UIF 3&64& BOE UIF &91-03& BMHPSJUIN UIF FYQMPSBUJPO PG UIF CBMM UBTL VOEFS UIF &91-03& BMHPSJUIN JT QSFTFOUFE JO $  *OUFSFTUJOHMZ XF DBO TFF UIBU EVSJOH UIF FYQMPSBUJPO PG UIF TPVSDF UBTL UIF SPCPU POMZ MFBSOFE UP QVTI UIF DVCF BXBZ 5IJT IBT B OPUBCMF JOGMVFODF PO UIF FYQMPSBUJPO PG UIF UBSHFU UBTL UIF SFVTFE NPUPS DPNNBOET QSPEVDF FGGFDUT UIBU BMTP MBSHFMZ QVTI UIF CBMM BXBZ &WFO BGUFS UIF FOE PG UIF HPBM CBCCMJOH QIBTF PO UIF TPVSDF UBTL UIF BSFB TVSSPVOEJOH UIF SPCPU GFBUVSFT GFXFS FGGFDUT UIBO UIF SFTU PG UIF FGGFDU TQBDF 5IJT JMMVTUSBUFT UIF TBNF TPSU PG JTTVF BT UIF POF EJTDVTTFE JO 4FDUJPO  4UJMM JO UIJT DBTF UIF &91-03& BMHPSJUIN EPFT XPSTF XJUI POMZ UISFF JOUFSBDUJPOT BGUFS  TUFQT UIF FYQMPSBUJPO JT CJBTFE UPXBSE UIF MPXFSSJHIU DPSOFS. 'SPOUJFST JO 3PCPUJDT BOE "* ] XXXGSPOUJFSTJOPSH. . .BSDI  ] 7PMVNF  ] "SUJDMF .

(16) #FOVSFBV BOE 0VEFZFS. #FIBWJPSBM %JWFSTJUZ (FOFSBUJPO UISPVHI 3FVTF. ball. coverage (in m 2). ball. cube. coverage (in m 2). 0.36. ball. 0.36. maximum coverage. maximum coverage. with reuse. 0.20. 0.20. without reuse. 0.10. 0.10. 0. 0 0. 200. 400. 600. 800. 1000. 0. 200. 400. 600. 800. timesteps. cube. coverage (in m 2). cube. 0.36. 1000. timesteps. ball. coverage (in m 2). cube. 0.36. maximum coverage. 0.20. 0.20. 0.10. 0.10. 0. maximum coverage. 0 0. 200. 400. 600. 800. 1000. 0. 200. 400. 600. 800. timesteps. 1000. timesteps. '*(63&  ] 8IFUIFS SFVTJOH UIF DVCF PO UIF CBMM UBTL PS UIF CBMM PO UIF DVCF UBTL 3&64& CSJOHT BO JNQPSUBOU DPWFSBHF CPPTU FBSMZ JO FYQMPSBUJPO 5IF GJHVSF QSFTFOUT UIF NFEJBO PG UIF DPWFSBHF GPS UIF 3&64& BOE &91-03& DBTFT JO UIF GPVS QPTTJCMF DPNCJOBUJPOT PG UIF DVCF BOE CBMM UBTLT 5IF TIBEFE BSFB JT EFMJNJUFE CZ UIF UI BOE UI QFSDFOUJMFT PG  SFQFUJUJPOT PG FBDI FYQFSJNFOU BOE UIF CFTU BOE XPSTU DBTF JT TIPXO CZ EBTIFE MJOFT 5IF FGGFDU PG 3&64& JT JODSFBTFE XIFO SFVTJOH GSPN UIF TBNF UBTL BOE UIF CBMM UBTL JT BCMF UP FYQMPJU UIF DVCF UBTL CFUUFS UIBO UIF SFWFSTF. random cube. coverage (in m 2). ball. 0.36. random ball. coverage (in m 2). cube. 0.36. maximum coverage. maximum coverage. with reuse. 0.20. 0.20. reuse ceiling. 0.10. 0.10. without reuse 0. 0 0. 200. 400. 600. 800. 1000. 0. timesteps. 200. 400. 600. 800. 1000. timesteps. '*(63&  ] 5IF 3&64& NFUIPE JT BCMF UP FYQMPJU PCTFSWBUJPOT HFOFSBUFE CZ SBOEPN NPUPS CBCCMJOH 5IF TPVSDF UBTL JO UIFTF HSBQIT XBT FYQMPSFE VTJOH B QVSF SBOEPN NPUPS CBCCMJOH TUSBUFHZ 3FQFBUFE  UJNFT. DPNNBOET GSPN UIF TPVSDF UBTL UIF 3IJłŀIJ NFUIPE XPVME CF FRVJWBMFOU UP UIF SBOEPN NPUPS CBCCMJOH TUSBUFHZ XIFO SFVTJOH B SBOEPN NPUPS CBCCMJOH TPVSDF SBOEPNMZ TFMFDUJOH TBNQMFT GSPN B SBOEPN TPVSDF JT FRVJWBMFOU UP EJSFDUMZ TBNQMJOH UIF SBOEPN TPVSDF 5IF JNQSPWFNFOU JO DPWFSBHF IFSF DBO POMZ CF BUUSJCVUFE UIFO UP UIF TFMFDUJPO PG NPUPS DPNNBOET UISPVHI EJWFSTJUZ. QSJNJUJWFT FYQSFTTFE JO BO PCKFDUDFOUFSFE SFGFSFODF GSBNF o UIFZ BSF OPU UIF GPDVT PG UIJT BSUJDMF )PXFWFS BO JNQPSUBOU DPOTJEFSBUJPO JT UP FYBNJOF JG UIF 3IJłŀIJ BMHPSJUIN DBO EFDSFBTF UIF QFSGPSNBODF PG UIF FYQMPSBUJPO 5IF SFTQPOTF JT PG DPVSTF QPTJUJWF 0OF DBO DPOTUSVDU B TPVSDF BOE B UBSHFU UBTL TP UIBU XBTUJOH IBMG PG UIF SBOEPN NPUPS CBCCMJOH QIBTF PO SFVTJOH NPUPS DPNNBOET HVBSBOUFFE OPU UP QSPEVDF BOZ JOUFSFTUJOH FGGFDUT DPVME OFHBUJWFMZ JNQBDU UIF FYQMPSBUJPO QFSGPSNBODF )FSF XF TIPX UIBU UIF 3IJłŀIJ BMHPSJUIN JT SFBTPO BCMZ SPCVTU UP B DIBOHF JO UIF QPTJUJPO PG UIF PCKFDU JO UIF CBMM FOWJSPONFOU TPNF CVU OPU NVDI PG UIF QFSGPSNBODF JT MPTU *O UIF CBMM UBTL UIF CBMM JT MPDBUFE KVTU VOEFS UIF SPCPU 5IF EJTQMBDFE UBTL JT JO FWFSZ XBZ JEFOUJDBM UP UIF CBMM UBTL FYDFQU.  3PCVTUOFTT UP %JTTJNJMBSJUZ *O UIF QSFWJPVT FYQFSJNFOUT UIF DVCF BOE UIF CBMM TIBSF UIF TBNF MPDBUJPO SFMBUJWF UP UIF SPCPU 5IJT JT PG DPVSTF BO JNQPSUBOU SFBTPO GPS UIF FGGFDUJWFOFTT PG UIF 3IJłŀIJ BMHPSJUIN 8IJMF UIFSF NBZ CF XBZT GPS UIF SPCPU UP BEBQU UP TVDI DIBOHF BOE TUJMM CF BCMF UP UBLF BEWBOUBHF PG 3IJłŀIJ o GPS JOTUBODF CZ IBWJOH IJHIMFWFM NPUPS. 'SPOUJFST JO 3PCPUJDT BOE "* ] XXXGSPOUJFSTJOPSH. . .BSDI  ] 7PMVNF  ] "SUJDMF .

(17) #FOVSFBV BOE 0VEFZFS. coverage (in m 2). #FIBWJPSBM %JWFSTJUZ (FOFSBUJPO UISPVHI 3FVTF. random cube. ball [short reuse]. 0.36. coverage (in m 2). random ball. cube [short reuse]. 0.36. maximum coverage. maximum coverage. with reuse. 0.20. 0.20. 50 reuse steps 0.10. 0.10. without reuse. 0. 0 0. 200. 400. 600. 800. 1000. 0. 200. 400. 600. 800. timesteps. 1000. timesteps. '*(63&  ] 3&64& BMMPXT UP TIPSUFO UIF CPPUTUSBQQJOH QIBTF 5IF , CPPU QBSBNFUFS JT FRVBM UP  TUFQT JO GPS UIF 3&64& BMHPSJUIN IFSF 5IF TPVSDF UBTL JT FYQMPSFE XJUI SBOEPN NPUPS CBCCMJOH 3FQFBUFE  UJNFT. ball. coverage (in m 2). displaced ball. 0.36. displaced ball. coverage (in m 2). ball. 0.36. maximum coverage. maximum coverage. displaced ball task 0.20. 0.20. entile. 0.10. 10th. 10th perc tile percen. 0.10. worst cases 0. 0 0. 200. 400. 600. 800. 1000. 0. 200. 400. 600. timesteps. 800. 1000. timesteps. '*(63&  ] 3FVTJOH GSPN B EJTTJNJMBS CBMM UBTL IBT OP TJHOJGJDBOU JNQBDU PO QFSGPSNBODF *O UIF EJTQMBDFE UBTL UIF CBMM IBT CFFO NPWFE UP UIF TJEF PG UIF SPCPU SFOEFSJOH NPTU NPUPS DPNNBOET VTFGVM GPS JOUFSBDUJOH XJUI UIF CBMM PO POF UBTL VTFMFTT JO UIF PUIFS 3FQFBUFE  UJNFT. UIBU UIF CBMM IBT CFFO NPWFE PO UIF SJHIU TJEF PG UIF SPCPU .PTU NPWFNFOUT HFOFSBUJOH BO JOUFSBDUJPO XJUI B CBMM XJMM OPU HFOFSBUF POF XJUI UIF PUIFS CBMM .PSFPWFS UIJT CBMM JT IBSEFS UP IJU XJUI SBOEPN NPWFNFOUT XJUI BO JOUFSBDUJPO QSPCBCJMJUZ PG  WFSTVT  CFGPSF  5IJT JT JNQPSUBOU CFDBVTF JU NFBOT UIBU JG  NPWFNFOUT BSF XBTUFE PO SFFYFDVUJOH NPUPS DPNNBOET UIBU XJMM OPU IJU UIF CBMM UIF QSPCBCJMJUZ PG JOUFSBDUJOH XJUI UIF CBMM HPFT GSPN  UP  5IJT JT SFGMFDUFE JO UIF SFTVMUT 'JHVSF  8IJMF UIF MPTT JO DPWFSBHF BU UIF NFEJBO JT TNBMM UIF EJGGFSFODF JT BQQBSFOU BU UIF UI QFSDFOUJMF JO CPUI DBTFT "OE UIF XIFO UIF EJTQMBDFE UBTL JT UIF UBSHFU UBTL UIF QFSGPSNBODF CFMPX UIF UI QFSDFOUJMF JT NVDI XPSTF GPS 3IJłŀIJ UIBO GPS &ŅĽĹļĿIJ 8IJMF UIFZ BSF OPU FYQMPSFE IFSF UIFSF BSF TFWFSBM XBZT UP QSFWFOU OFHBUJWF USBOTGFS 0OF JT UP EFDSFBTF QSFVTF BT JU EFDSFBTFT UIF IPX UIF 3IJłŀIJ BMHPSJUIN NPEJGJFT UIF PSJHJOBM &ŅĽĹļĿIJ BMHP SJUIN 8IFO QSFVTF JT FRVBM UP [FSP CPUI BMHPSJUINT BSF FRVJWBMFOU "OPUIFS QPTTJCJMJUZ JT UP EZOBNJDBMMZ BEKVTU QSFVTF CBTFE PO UIF SFMBUJWF QFSGPSNBODF PG UIF UXP CPPUTUSBQQJOH TUSBUFHJFT SBOEPN NPUPS CBCCMJOH PS SFVTFE NPUPS DPNNBOET 8F IBWF QSPQPTFE BO BMHPSJUINJD GSBNFXPSL UP EP QSFDJTFMZ UIBU JO #FOVSFBV BOE 0VEFZFS   6MUJNBUFMZ UIF EFDJTJPO UP VTF 3IJłŀIJ PS OPU TPNFUJNFT DBOOPU CF NBEF JOTJEF UIF QSPCMFN XF EFGJOFE JU NVTU DPNF GSPN BO FYUFSOBM NFDIBOJTN XIJDI OFFET POMZ UP QPJOU PVU UIF FYJTUFODF PG B SFMBUJPOTIJQ CFUXFFO UBTLT XJUIPVU TQFDJGZJOH. 'SPOUJFST JO 3PCPUJDT BOE "* ] XXXGSPOUJFSTJOPSH. JU 8F JOWFTUJHBUF BO FYBNQMF XIFSF B DBSFHJWFS DPVME GJMM UIBU SPMF JO UIF OFYU TFDUJPO.  4DBGGPMEJOH %JWFSTJUZ 5IF 1PPM &YQFSJNFOU. 4P GBS UIF 3IJłŀIJ BMHPSJUIN IBT CSPVHIU RVBOUJUBUJWF JNQSPWF NFOUT JO DPWFSBHF NPTU PG UIF UJNF JO UIF FBSMZ QIBTF PG UIF FYQMP SBUJPO 8F OPX JOUSPEVDF BO FYQFSJNFOU UIBU TIPX UIBU 3IJłŀIJ DBO SBEJDBMMZ BGGFDU IPX FYQMPSBUJPO IBQQFOT OBNFMZ UIBU DBO BMMPX UP FYQMPSF BO FOWJSPONFOU UIBU JT EJGGJDVMU UP FYQMPSF EJSFDUMZ 8F DPOTJEFS UIF QPPM UBTL XIFSF UXP CBMMT BSF QSFTFOU JO UIF BSFOB XJUI POF PVU PG SFBDI 5IF SPCPU NVTU TUSJLF UIF GJSTU CBMM BOE NBLF JU DPMMJEF XJUI UIF TFDPOE CBMM UP JOUFSBDU XJUI JU 'JHVSF "  5IF TFDPOE PVUPGSFBDI CBMM JT UIF POMZ POF UIBU JT QFSDFJWFE UISPVHI UIF TFOTPSZ QSJNJUJWF 5IFSFGPSF JO SFTQPOTF UP UIF FYFDVUJPO PG B NPUPS DPNNBOE UIF FYQMPSBUJPO BMHPSJUIN SFDFJWFT UIF EJTQMBDFNFOU PG UIF TFDPOE CBMM POMZ 5IF FYQMPSBUJPO BMHPSJUIN JT UIFSFGPSF VOBXBSF PG BOZ JOUFSBDUJPO XJUI UIF GJSTU CBMM &YQMPSJOH TVDI B UBTL XJUI UIF &ŅĽĹļĿIJ BMHPSJUIN JT JOFGGJ DJFOU 5IF QSPCBCJMJUZ PG JOUFSBDUJOH XJUI UIF GJSTU CBMM EVSJOH UIF SBOEPN NPUPS CBCCMJOH QIBTF JT MPX   5IF QSPCBCJMJUZ PG JOUFSBDUJOH XJUI UIF GJSTU CBMM JO TVDI B XBZ UIBU JU DPMMJEFT XJUI UIF TFDPOE CBMM JT WFSZ MPX   &WFO CZ TFUUJOH , CPPU UP . . .BSDI  ] 7PMVNF  ] "SUJDMF .

Références

Documents relatifs

+BZBOUI $)&#34;//&#34;(*3* ] ĉÍTF EF EPDUPSBU ] 6OJWFSTJUÊ EF -JNPHFT ] %ÊDFNCSF.. GPS UIF TBNQMF JSSBEJBUFE BU , JT DIBSBDUFSJTUJD PG UIF ėSTU TUFQ PG UIF EBNBHF CVJMEVQ

*G EFNPOTUSBUJWFT CSJEHF UIF MFYJDPOHSBNNBS EJTUJODUJPO BOE BSF QSFEJTQPTFE UP UBLF PO EJTDPVSTF GVODUJPOT UIJT SBJTFT UIF RVFTUJPO PG XIFUIFS UIFTF QSPQFS UJFT IBWF BO JNQBDU PO

5IJT MJOF PG SFBTPOJOH DPVME QFSIBQT FYQMBJO UIF PUIFSXJTF QV[[MJOH SFMBUJPO TIJQ PG UIF ,BNCBBUB ۛKVTU TPۜ EFNPOTUSBUJWF VTF XJUI GPDVT UIF ۛKVTU TPۜ SFBEJOH JOWPMWFT B

rere Stücke davon gehen 1921 in die Slgn des Lütticher Mus. Le Grand Curtius über. Helbig schnitzt er bes. bemerkenswerte Lindenholzfrüchte und -blumen, die auf- grund ihrer

"T FYQMBJOFE JO UIF JOUSPEVDUJPO UIF RVBOUVN DPOTJTUFODZ SFRVJSFE JO FMFWFO EJNFOTJPOBM TVQFS HSBWJUZ DBMMT GPS QBSUJDVMBS UFSNT PG IJHIFS PSEFS JO UIF 1MBODL MFOHUI PS JO

mFMET #FDBVTF JU JT B GSBNFXPSL EFmOFE JO UIF MBOHVBHF PG RVBOUVN mFME UIFPSZ UIF SFMBUJPO CFUXFFO 4.&'5 QBSBNFUFST BOE QIZTJDBM PCTFSWBCMFT DBO CF FTUBCMJTIFE BOBMZUJ DBMMZ

B OBUVSBM GSBNFXPSL GPS TUVEZJOH EJTQFSTJPO QIFOPNFOB JO UVSCVMFOU bPXT *O XBMMCPVOEFE UVSCVMFODF UIF NPUJPO PG bVJE USBDFST JT BêFDUFE CZ NFBO TIFBS BOE CZ TUSPOH JOIPNPHFOFJUZ

NBUIFNBUJDBM PCKFDU DBMMFE B HSBQI JU JT DPODFSOFE JO EFTJHOJOH GBTU BMHPSJUINT UP QBSUJUJPO JU UIF HSBQI JOUP UIF NBYJNVN OVNCFS PG DPOOFDUFE DPVQMFT ćJT JT LOPXO JO HSBQI UIFPSZ BT