دوشنبه 25 تیر 1397
پنجشنبه 21 تیر 1397 - 13:38:12 چاپ

تقلید از مورچه‌ برای بهبود مهارت‌های جهت‌یابی در ربات‌ها

دانش > فناوری - ایسنا نوشت: یافته های یک پژوهش جدید نشان می‌دهد که پیاده‌سازی رفتار مورچه‌ها در حوزه‌ی فناوری، می‌تواند منجر به کاهش قیمت ربات‌ها شده و در عین حال، آن‌ها را به ابزار قابل اعتمادتری برای جهت‌یابی تبدیل نماید.

همانطور که در رساله دکتری پژوهشگر رباتیک، علی عبد الخالق، نشان داده شده است، در حال حاضر، حسگرهایی با ساختار پیچیده و گران‌قیمت در ربات‌ها استفاده می‌شوند که امکان جهت‌یابی به صورت خودمختار را برای آن‌ها فراهم نمایند.

محاسبات و الگوریتم‌های دقیق و پیچیده‌ای نیز مورد نیاز هستند تا ربات بتواند مکان و مقصد خود و نحوه‌ دستیابی به آن را پردازش و درک نماید. با این حال، ظرفیت جهت‌یابی برای بیش‌تر ربات‌های ارزان‌قیمت، اغلب بسیار ناکافی است، و بنابراین، چندان قابل اعتماد هم نمی‌باشد.

علی عبدالخالق، پژوهشگر دارای مدرک Ph.D در رشته‌ علوم کامپیوتری از دانشگاه اوربرو در سوئد، می‌گوید: «ربات‌های قدرتمند و پیچیده اغلب از مشکلات جهت‌یابی رنج می‌برند.»

به منظور حل این مشکل، علی عبدالخالق از روشی که مورچه‌ها به کمک آن در طبیعت جهت‌یابی می‌کنند، الهام گرفته است.

او توضیح می‌دهد: «مورچه‌ها و برخی دیگر از حشرات، مانند موریانه‌ها، از قاعده‌ای موسوم به «نشانه‌ورزی» برای جهت‌یابی بهره می‌گیرند. به این مفهوم که آن‌ها از محیط خود به عنوان یک حافظه‌ی خارجی، جهت ذخیره‌سازی، فراخوانی و به اشتراک‌گذاری اطلاعات استفاده می‌کنند.

به کمک این قاعده، مورچه‌ها قادرند در غیاب هرگونه حسگر پیچیده، محاسبات سنگین و یا حتی نقشه‌های سوار شده، تقریباً بدون مرتکب شدن به اشتباه به جهت‌یابی بپردازند.» عبدالخالق ۲۰۰ آزمایش روی همین موضوع انجام داده است.

برای کسب اطمینان از امکان به کار گرفته شدن این در ربات‌ها، علی عبدالخالق الگوریتم‌هایی را برای ربات‌ها طراحی نموده و از فناوری RFID، یا سامانه‌ی بازشناسی با امواج رادیویی، نیز استفاده کرده است.

RFID در تولید برچسب‌هایی کاربرد دارد که از طریق نوع ساده‌ای از فناوری رادیویی خوانده می‌شوند. امروزه رد پای این فناوری را می‌توان در کارت‌های اعتباری و یا روی لباس‌ها(در قالب برچسب‌های امنیتی) پیدا کرد. هر برچسب RFID حافظه‌ای دارد که به کاربر اجازه می‌دهد با استفاده از حسگر RFID، داده‌ها را ذخیره و بازیابی نماید.

علی عبدالخالق شبکه‌ای از این برچسب‌ها را زیر زمین جاسازی کرده و در حدود ۲۰۰ آزمایش با انواع مختلفی از ربات‌ها انجام داده است. در این آزمایش‌های پرشمار، ربات‌ها در محیط آزمایشگاه و حتی در داخل آپارتمان معمولی، از طریق همین برچسب‌ها جهت‌یابی می‌کردند.

تکمیل نمودن برخی از این آزمایش‌ها ساعت‌ها به طول می‌انجامید. عبدالخالق در این باره می‌گوید: «در یکی از آزمایش‌ها، یک ربات قادر بود به صورت خودمختار، بدون مرتکب شدن حتی یک اشتباه، تا مسافتی به طول یک کیلومتر جهت‌یابی نماید. دست‌یابی به چنین نتیجه‌ای با فناوری امروزی، نامعمول و دشوار است.»

حیطه‌ی دیگری که توسط وی مورد بررسی قرار گرفته، به تعاملات میان انسان‌ها و ربات‌ها مربوط می‌شود. امروزه ربات‌ها برای این که بتوانند حرکات انسان‌های حاضر در محیط اطراف خود را درک و ردیابی کنند، به دوربین‌های مجهز می‌شوند، که خود می‌تواند منجر به بروز مشکلاتی در حوزه‌ی حریم خصوصی شود. برای اکثر سیستم‌های موجود، استفاده از حسگرهای پیچیده نیز برای تضمین امنیت، ضروری به نظر می‌رسد.

جلوگیری از وقوع تصادف

عبدالخالق موفق شده با استفاده از فناوری RFID، الگوریتم‌هایی را طراحی کرده، و ربات‌ها و آزمودنی‌های انسانی را به حسگرهای RFID مجهز نماید. به این ترتیب، او توانست چگونگی جهت‌یابی ربات‌ها در تعامل با انسان و عدم حداکثری بروز برخورد بین دو طرف را مشاهده نماید.

او در پایان افزود: «این آزمایش ساعت‌ها طول کشید، و طی آن حتی یک بار هم ربات با انسان برخورد نکرد.»

 

5656

ارسال دیدگاه

قوانین ارسال نظر
  • خبرآنلاین نظراتی را که حاوی توهین یا افترا است، منتشر نمی‌کند
  • لطفا از نوشتن نظرات خود به صورت حروف لاتین (فینگلیش) خودداری کنید
  • اگرچه تلاش می‌شود نظرات ظرف 2ساعت تعیین تکلیف شوند اما نظراتی که پس از ساعت 19 نوشته شود حداکثر تا 9 صبح روز بعد منتشر می‌شوند
  • با توجه به آن که امکان موافقت یا مخالفت با محتوای نظرات وجود دارد، معمولا نظراتی که محتوای مشابه دارند، انتشار نمی‌یابند بنابراین توصيه مي‌شود از مثبت و منفی استفاده کنید.

0/700