A Unification Between Deep-Learning Vision, Compartmental Dynamical Thermodynamics, and Robotic Manipulation for a Circular Economy
Notice bibliographique
Résumé
The shift from a linear to a circular economy has the potential to simultaneously reduce uncertainties of material supplies and waste generation. However, to date, the development of robotic and, more generally, autonomous systems have been rarely integrated into circular economy implementation strategies despite their potential to reduce the operational costs and the contamination risks from handling waste. In addition, the science of circularity still lacks the physical foundations needed to improve the accuracy and the repeatability of the models. Hence, in this paper, we merge deep-learning vision, compartmental dynamical thermodynamics, and robotic manipulation into a theoretically-coherent physics-based research framework to lay the foundations of circular flow designs of materials. The proposed framework tackles circularity by generalizing the design approach of the Rankine cycle enhanced with dynamical systems theory. This differs from state-of-the-art approaches to circular economy, which are mainly based on data analysis, e.g., material flow analysis (MFA). We begin by reviewing the literature of the three abovementioned research areas, then we introduce the proposed unified framework and we report the initial application of the framework to plastics systems along with initial simulation results of reinforcement-learning control of robotic waste sorting. This shows the framework applicability, generality, scalability, and the similarity and difference between the optimization of artificial neural systems and the proposed compartmental networks. Finally, we discuss the still not fully exploited opportunities for robotics in circular economy and the future challenges in the theory and practice of the proposed circularity framework.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».