Storyboard

A previsão direta é essencial para superar atrasos no processamento neural (~100200 ms em humanos). Sem previsão, um sistema de controle com atraso significativo é instável. O sistema nervoso central mantém modelos internos da dinâmica do corpo e do ambiente que permitem prever as consequências das ações antes que chegue o feedback sensorial.

O modelo de estado linear (F·x_k) descreve como se espera que o estado do mundo evolua. O erro de predição cresce com o tempo: a covariância P(t) aumenta indefinidamente se não for corrigida com novas observações. O horizonte de previsão útil t_div é o tempo após o qual a incerteza cresce tanto que a previsão perde valor.

A previsão da trajetória do projétil (parabólica) é um cálculo que os vertebrados devem realizar para capturar objetos em vôo (sapos pegando moscas, jogadores de beisebol). Experimentos sugerem que os organismos preveem o ponto de interceptação em vez de seguirem continuamente a trajetória, consistente com o modelo cinemático que incorpora a gravidade como prioritário.

O princípio da cópia do choque (coolário do choque, von Holst): cada comando motor gera simultaneamente uma previsão de suas consequências sensoriais (_reaf = M·u). O sinal sensorial real é comparado com a previsão: se corresponderem, o movimento era esperado e é suprimido (explicando por que não fazemos cócegas em nós mesmos). Se não corresponderem (e_unexpected 0), algo inesperado aconteceu no ambiente.

O controle preditivo baseado em modelo (MPC) é o paradigma de controle ótimo que otimiza uma função de custo ao longo de um horizonte futuro N. Permite antecipar restrições (obstáculos, limites de força) e planejar trajetórias suaves. O cerebelo implementa o componente do modelo direto e o córtex pré-frontal implementa o componente de planejamento de longo prazo do MPC.

>Modelo

ID:('ky', 584)

Descrição

ID:(0, 584)