الهندسة والآليات > الروبوتات

الروبوت المساعد الخاص بك في طريقه إليك

روبوتات الخدمة هي آلات يمكنها أن تؤدي مهاماً مع البشر أو من أجلهم في بيئة العمل الطبيعية (وليس في مصنع مضبوط الإعدادات). تمتاز الروبوتات بالذكاء كما تملك روبوتات الخدمة المستقلة بعض الحرية حول كيفية إنجاز المهام واتخاذ قرارات بشأن كيفية التصرف بناء على ما اكتسبوه سابقاً، كما وتتمتع هذه الروبوتات بالمشاعر.

هناك روبوتات يمكنها أن تصنع الشطائر، وأخرى تقوم بالبحث والعثور على الأشياء في المنزل، والقيام بالغسيل وحتى تجميع الأثاث.

التعلم من الصفر في كل مرة:

إن إحدى أهم العقبات الرئيسية التي تواجه بناء مثل هذه الأنظمة هي تزويد الروبوت بالمعرفة التي يحتاجها عن العالم المحيط به لكي يكون قادراً على أداء مهمته. وعادة ما تتمحور هذه المعرفة حول المواد التي سيستخدمها في المهمة المطلوبة منه: الشكل، كيفية القيام بعملية الالتقاط أو أين يمكن العثور عليه.

تشمل عادة المعرفة قسمين، التعرف على المكان (خرائط الأبنية والغرف التفصيلية) ومعرفة العمل (كيفية تغيير العالم المحيط من أجل تحقيق غاية معينة). لكن الروبوتات ليست مزودة بالمعرفة حول هذه الأنواع من الأشياء، غكل ما تحتاج لمعرفته يجب أن يتم تصميمه بشكل هندسي في برامج خاصة بها، مثل استخدام تقنيات التعلم الآلي (Machine Learning Techniques) ثم ربط نتائج هذا التدريب برموز ضمن برنامج الروبوت لتمكينه من ربطها بالأشياء الحقيقية الموجودة في العالم المحيط به.

يستغرق تطبيق هندسة المعرفة عادة وقتاً كبيراً، (حتى من أجل مهمة بسيطة)، وعادة ما تكون هذه المعرفة محدودة وغير قابلة للتعميم على الحالات المشابهة من قبل الروبوت، فعلى سبيل المثال، من الممكن أن يكون الروبوت قادراً على التعرف على علبة من رقائق ذرة ماركة (Cornflakes)، ولكن لن يكون بإمكانه التعرف على علبة رقائق الذرة ماركة (Frosties)، أو قد لا يكون بإمكانه التعرف على علب من نفس الماركة، لكن تملك أشكالاً مختلفة. هذا يعني أنه من الصعب جداً وضع الروبوت مباشرة في بيئة جديدة، أو الطلب منها القيام بمهمة جديدة دون وجود فريق من الخبراء يقوم بتدريب الروبوت على هذه المهام الجديدة. ومن غير المعقول تأمين خريج دكتوراه في علوم الكمبيوتر لكل روبوت ، لذلك فإن الباحثين في جميع أنحاء العالم يبحثون في الكيفية التي يمكن أن تكون فيها الروبوتات مهيأة لتعلم البيئة الجديدة بسرعة بمجرد وضعهم فيها.

التعلم من الروبوتات الصديقة

تم تطوير النموذج (RoboEarth) كثمرة تعاون بين عدة جامعات وشركة Philips بقصد تبادل المعارف عبر شبكة الانترنت.

يشبه هذا النظام شبكة اجتماعية أو ويكيبيديا خاصة بالروبوتات، حيث تتيح المعرفة المقدمة لروبوت يحث تتم مشاركتها مع روبوت آخر في أي مكان آخر في العالم عبر قاعدة بيانات يمكن الوصول إليها على شبكة الانترنت المشتركة. فعندما يتعلم روبوت في ألمانيا مثلاً ما هي المحمصة وكيف تعمل، فإنه يمكن تحميل هذه المعلومات في الشبكة، ليستطيع روبوت موجود في اليابان لم يستخدم محمصة من قبل تعلم كيفية التعرف على محمصة بعد تسجيله ضمن هذا الموقع.

تمتلك RoboEarth طبقة تسمى الطبقة المجردة (Abstraction Layer) تتيح المجال للروبوتات المتنوعة بالشكل والحساسات المختلفة بالتعلم من بعضها البعض، وتتيح المجال لتبادل المعلومات بين الروبوتات التي تملك ذات منصة العمل (platforms). وهذا يشبه كثيراً طريقة عمل نظام تشغيل الحاسب المكتبي مثل نظام تشغيل ويندوز الذي يسمح لنفس البرمجيات بالعمل على العديد من الأنواع المختلفة من أجهزة الكمبيوتر.

يتم تنظيم محتويات قاعدة بيانات RoboEarth بطريقة تسمى علم الوجود (ontology) للسماح للروبوتات بالعثور بسهولة على ما تحتاجه من المعرفة. وهو يصف كل قيمة موجودة ضمن قاعدة البيانات (entry) باستخدام المنطق الذي يمكن من الاستعلام عنها وعن الإدخالات ذات الصلة تلقائياً. وبناءاً عليه يتم اعتبار الفرن على أنه نوع من الأجهزة المنزلية، ولوح الشوكولا Mars كنوع من أنواع الطعام.. وهكذا يعتبر RoboEarth مجرد بداية لما سيصبح اتجاهاً متزايداً من الأجهزة الذكية نحو التحكم الذاتي وتقاسم المعرفة عبر شبكة الانترنت، ورغم وجود قيود على الدراسات الحالية من ناحية كيفية نقل المعرفة المشتركة عبر النظم والبيئات المختلفة، فإنه يمكننا أن نتوقع لهذا المجال التقدم بحيث ستبدأ الروبوتات بالوصول الى الأسواق. كما أن الحاجة التجارية للروبوتات لتكون قادرة على التعلم من أقرانها سيدفع نحو المزيد من التقدم .

من السهل أن نتصور أننا سنملك في المستقبل كلاً من مشروع RoboEarth الذي يعتمد على البروتوكولات المفتوحة في تعليم الروبوتات في جميع أنحاء العالم، والبديل التجاري له (المدفوع)، مثل متاجر التطبييقات، حيث يقوم مالكو الروبوتات والروبوتات بشراء المعرفة المهندسة مهنياً. وستكون هذه خطوة هامة باتجاه اليوم الذي ستقوم فيه الروبوتات المساعدة بالتمييز تلقائياً بين تقديم عصير البرتقال الصباحي أو القهوة، أو على الأقل خطوة نحو مساعدتها على معرفة الفرق بين الاثنين.

هل باعتقادكم أن امتلاك روبوت للمساعدة في إنجاز الأعمال الخاصة سيكون الموضة الجديدة في عالم التكنولوجيا؟؟

المصدر: هنا

مصدر الصورة: هنا