الروبوتات ثلاثية الأبعاد تزاحم البشر في حياتهم

باحثون في جامعة ديوك الأميركية ينكبون على صناعة تكنولوجيا جديدة تمكّن الآلات من استشعار الأجسام ثلاثية الأبعاد بطريقة أكثر بشرية.
الأحد 2018/03/18
إدخال عنصر الإدراك لدى الروبوتات

دورهام (الولايات المتحدة) - رغم المواهب الكثيرة والمتنوعة التي تتمتع بها الروبوتات وقدرتها الرهيبة على مزاحمة البشر في أعمالهم داخل المصانع والمتاجر، إلا أنها لا تزال غير قادرة حتى اليوم على صناعة فنجان من القهوة.

لكنّ المولعين بتطوير هذه الآلات، يعكفون في الوقت الحالي على إعداد جيل من الروبوتات ستكون مزودة برؤية ثلاثية الأبعاد حتى يتسنى لها الشعور بما يحسّ به الإنسان تماما وإدخال عنصر الإدراك في مجال وظائفها الإلكترونية.

والتقنية ثلاثية الأبعاد، هي التقنية التي تمكن المشاهد من الرؤية بالأبعاد الثلاثة، عن طريق إيهام الدماغ والعينين بأن الصورة المشاهدة، لا تكون محصورة في الأبعاد الثنائية، وإنما تكون ممتدة إلى الأبعاد الثلاثة بإضافة العمق إلى الصورة.

وينكب باحثون في جامعة ديوك الأميركية بمساعدة الأستاذ المساعد لعلوم الحاسب الآلي في جامعة براون، جورج كونايدارس، على صناعة تكنولوجيا جديدة تمكّن الآلات من استشعار الأجسام ثلاثية الأبعاد بطريقة أكثر بشرية.

وكمثال على ذلك، يجب أن يكون الروبوت الذي يقوم بإزالة الأطباق عن الطاولة قادرا على التكيّف مع حزمة هائلة التنوع من الأوعية والأطباق ذات الأحجام والأشكال المختلفة، المتروكة في حالة من الفوضى على سطح مبعثر.

الخوارزمية اكتشفت  أصناف الأجسام عن طريق المرور بأمثلة على كل جسم، ثم استنتاج الاختلاف والتشابه في ما بينها وذلك باستخدام نسخة من تقنية تسمّى تحليل المكونات الرئيسية المحتملة

ويمكن لخوارزمية الإدراك الجديدة التي ابتكرها الباحثون التي تختص بالروبوتات أن تخمن بشكل متزامن ماهية الجسم الجديد، وكيف يبدو عند تفحصه من زوايا متعددة، كما يمكنها أن تخمن الأجزاء غير الظاهرة.

ويؤكد الطالب بين بيورشفيل، أحد أعضاء فريق البحث، “مع هذه التكنولوجيا فإن الروبوت لا يحتاج إلى رؤية جميع جوانب إبريق الشاي، مثلا، لمعرفة أن لديه مقبضا وغطاء وفوهة، سواء أكان موضوعا بشكل عمودي أم مائلا على الموقد”. وأشار إلى أن الاستراتيجية التي قدمها الباحثون في مؤتمر العلوم والنظم للروبوتات العام الماضي بمدينة كامبريدج في ولاية ماساتشوستس الأميركية قد قلّلت من كم الأخطاء وزادت السرعة ثلاثة أضعاف مقارنة بالطرق الحالية.

ونقل موقع “ناسا”، المتخصص في التكنولوجيا عن بيورشفيل قوله إنها “خطوة مهمة بالنسبة للروبوتات التي تعمل جنبا إلى جنب مع البشر في المنازل وغيرها من البيئات في عالمنا الواقعي، والتي تكون عادة أقل انتظاما وقابلية للتنبؤ من البيئات المتحكم بها في المختبر أو المصنع″.

وأوضح بيورشفيل أن الجديد هو قدرتها على التعرف على الشيء وملء البقع المخفية لإعادة بناء الأجزاء التي لا تستطيع رؤيتها وهذا يجعلها مفيدة في الكثير من التطبيقات الحياتية اليومية.

وطبق الباحثون خوارزميتهم على مجموعة من البيانات مؤلفة من حوالي 4 آلاف مسح ضوئي ثلاثي الأبعاد لأشياء منزلية معروفة وتستخدم يوميا، تتضمن مجموعة متنوعة من أحواض الاستحمام والأسرة والكراسي والمكاتب والمناضد والشاشات والأرائك وحتى المراحيض.

باحثون: الروبوت لا يحتاج إلى رؤية جميع جوانب إبريق الشاي، مثلا، لمعرفة أن لديه مقبضا وغطاء وفوهة، سواء أكان موضوعا بشكل عمودي أم مائلا على الموقد

وخلال التجارب تم تحويل كل مسح ثلاثي الأبعاد إلى عشرات الآلاف من المكعبات الصغيرة، أو الفوكسل المكدسة فوق بعضها البعض كقطع الليغو (أل.غي.جي)، وذلك بهدف جعل عملية معالجتها أسهل.

واكتشفت الخوارزمية أصناف الأجسام عن طريق المرور بأمثلة على كل جسم، ثم استنتاج الاختلاف والتشابه في ما بينها وذلك باستخدام نسخة من تقنية تسمّى تحليل المكونات الرئيسية المحتملة.

وحين يكتشف الروبوت شيئا جديدا فلن يكون بحاجة إلى البحث في كامل القائمة الذهنية للمقارنة معها لأن الذكاء الاصطناعي المزود به يجعله يتعلم من الأمثلة السابقة الخصائص التي تميل إلى التي رصدها للمرة الأولى.

ويقول الخبراء إنه استنادا إلى تلك المعرفة المسبقة، فإن لديه (الروبوت) القدرة على التعميم كأي شخص لفهم أن جسمين قد يختلفان، لكن الخصائص المشتركة تجعل منهما نوعا معينا من الأدوات التي ينتميان إليها.

17