 |
 |
 |
 |
تـقـاريـر واسـتـطـلاعـات |
أرسل لنا تقريراً أو استطلاعاً عن بلدك |
 |
النحل كنموذج لعمل الروبوتات
((نقلاً عن موقع نحلة www.na7la.com بإدارة الدكتور طارق مردود))
ميشائيلس نيلس/ مي المهدي
دويتشه فيله
DW-WORLD.DE
دويتشه فيله
DW-WORLD.DE
العمل في عالم النحل يتم بشكل منظم ذاتياً
|
ماذا يحدث عندما يتقاطع علم الإنسان الآلي وعلم الأحياء؟. عندها يستطيع الإنسان أن يطور الروبوت الخارق، الذي يقدر على القيام بمهام معقدة، لا يستطيع الإنسان نفسه القيام بها، وأن يقوم بتصليح نفسه بنفسه، بدون الحاجة للإنسان
عندما يخرج الروبوت في رحلة استكشافية في عالم الفضاء الخارجي، يضع العلماء أيديهم على قلوبهم، خوفاً من حدوث أي عطل في الروبوت. ففي هذا الفضاء البعيد لا يوجد مهندس لتصليح أي عطل أو خلل، يصيب الروبوت. ولهذا السبب يعمل العلماء الآن على تطوير إنسان آلي قادر على تصليح نفسه بنفسه. إنسان آلي مكون من عدة روبوتات مثل نماذج لعبة "اللوجو" وفي حال حدوث خلل ما، يتم استبدال الجزء المعطل بجزء آخر. فكرة تبدو سرداً من الخيال العلمي، لكن العلماء لم يذهبوا لما وراء الطبيعة لتطوير هذه الفكرة، فالطبيعة وعلم الأحياء غنيان بالأمثلة المدهشة التي تعمل فيها الكائنات بشكل متناغم وفي ذات الوقت باسلوب مستقل.
تسخير مبادئ الطبيعة
ويحاول العلماء تسخير مبادئ الطبيعية من اجل تطوير أجهزة الكمبيوتر والروبوتات. ففي جامعة شتوتغارت يقوم العلماء بأبحاث على سلوك النحل، الذي يتحرك في أسراب للبحث عن الطعام ولرعاية النسل.
وعلى غرار سلوك النحل يحاول العلماء تطوير روبوتات صغيرة، تستطيع أن تتحد مع بعضها لتصبح روبوتاً كبيراً، لديه القدرة على القيام بمهام أكثر تعقيداً. كما يوضح بول ليفي، عالم الكمبيوتر في قسم الهندسة الكهربائية وهندسة الحاسبات في جامعة شتوتغارت: " نستطيع بهذه الطريقة تطوير روبوتات قادرة على تصليح نفسها بنفسها. فالروبوتات تستطيع أن تفك نفسها بنفسها وأن تبني خلايا جديدة". ويقول العلماء بأن هناك العديد من الحالات، التي يحتاج فيها الإنسان الروبوتات للقيام بنوع معين من المهام ولاسيما في المواقف الخطرة التي قد تتعرض فيها حياة الإنسان للخطر. أفضل مثال على ذلك هو العمل في مجال نزع الألغام، فعند قيام الروبوت بهذه المهمة، يمكنه أن ينفك الى روبوتات صغيرة للزحف خلال الشقوق الضيقة. كما يستطيع الروبوت أن يتحد كجزء واحد على شكل عنكبوت للتغلب على صعوبات أخرى.
مهمة صعبة
العقبة التي تواجه الباحثين ليست في التحام الروبوتات الصغيرة ببعضها البعض، ولكن في تنسيق العمل بينها، اي أن تعمل الروبوتات كوحدة واحدة بعقل واحد. ويقول داريو فلورينو من جامعة البوليتيكنيك في لوزان أن المشكلة لا تتعلق فقط بقدرات الروبوت بل بالعوامل الخارجية المحيطة بها: " تخيل أن لديك عشرين روبوت، تستطيع أن تتحد في شكل أفعى، تمسك ذيلها برأسها وأن تتحد. وعندما لا يكون هناك مهندس فانه يتحتم على الروبوتات أن تقوم بهذه العملية عن طريق أجهزة الاستشعار. وذلك بشكل دقيق للغاية، بحيث تتركب أجزاء الروبوتات فوق بعضها البعض في صورة بطيئة. ولكن تخيل أن هذه الروبوتات، التي تتحد على شكل أفعى، لا تقف على أرض مسطحة، بل على أرضية وعرة، حينها ستجد الروبوتات صعوبة في أن تلتحم ببعضها وهذا هو التحدي الحقيقي".
ومن أجل إيجاد حل لهذه المشكلة يتعاون عدد من الباحثين من مجالات علم الميكانيكا والالكترونيات والحاسوب وعلم الأحياء وعلم الحيوان في ورشة عمل واحدة في جامعة شتوتجارت الألمانية.
كيف يعمل الروبوت الخارق؟
يقول رونالد تينيوس، عالم الأحياء النمساوي والباحث في سلوك النحل بأن هناك إمكانيتين اثنتين لتطوير الروبوت بهذا الشكل المستقل: "الأولى تعتمد على أسلوب الجيش، فهناك قائد يملي أوامره على الجيش، قائلاً افعل هذا وذاك، اي بشكل هرمي". أما البديل الثاني فهو أن يتم إعطاء الروبوتات تعليمات محددة، تستطيع أن تنفذها وحدها بشكل مستقل على غرار عالم النحل، فالنحل يعمل بصورة متناغمة وبشكل مستقل في ذات الوقت، كما يوضح تينيوس:"تتحرك كل نحلة في سرب النحل في مجال محدد لا يتجاوز بضع سنتمترات ولا تعرف النحلة التي تتحرك في الناحية الأمامية ما يحدث في الخلف والشغالة لا تعرف ماذا يحدث في غرفة العسل، ولا توجد أي نحلة تعرف هذا الشيء. العمل في عالم النحل يتم بشكل منظم ذاتياً عن طريق اتباع كل نحلة قواعد معينة". ويوضح عالم الأحياء أن العلماء يأخذون نمو الجنين في البويضة كنموذج، يمكن تطوير الروبوتات على غراره بحيث تعمل الروبوتات الصغيرة في النهاية كأنها وحدة واحدة.
لا أحد يعرف بالتحديد ما الذي سيسفر عنه دمج علم الروبوت بعلم الأحياء، ربما سينجح العلماء في جامعة شتوتجارت بعد عامين من البحث والدراسة بالفعل في تطوير الإنسان الآلي الخارق. إنسان آلي قادر على استكشاف عوالم الفضاء الخارجي المجهولة وفك طلاسم ألغاز كثير، عجز الإنسان عن حلها بنفسه.
عندما يخرج الروبوت في رحلة استكشافية في عالم الفضاء الخارجي، يضع العلماء أيديهم على قلوبهم، خوفاً من حدوث أي عطل في الروبوت. ففي هذا الفضاء البعيد لا يوجد مهندس لتصليح أي عطل أو خلل، يصيب الروبوت. ولهذا السبب يعمل العلماء الآن على تطوير إنسان آلي قادر على تصليح نفسه بنفسه. إنسان آلي مكون من عدة روبوتات مثل نماذج لعبة "اللوجو" وفي حال حدوث خلل ما، يتم استبدال الجزء المعطل بجزء آخر. فكرة تبدو سرداً من الخيال العلمي، لكن العلماء لم يذهبوا لما وراء الطبيعة لتطوير هذه الفكرة، فالطبيعة وعلم الأحياء غنيان بالأمثلة المدهشة التي تعمل فيها الكائنات بشكل متناغم وفي ذات الوقت باسلوب مستقل.
مجموعة روبوتات متحدة ببعضها
|
تسخير مبادئ الطبيعة
ويحاول العلماء تسخير مبادئ الطبيعية من اجل تطوير أجهزة الكمبيوتر والروبوتات. ففي جامعة شتوتغارت يقوم العلماء بأبحاث على سلوك النحل، الذي يتحرك في أسراب للبحث عن الطعام ولرعاية النسل.
وعلى غرار سلوك النحل يحاول العلماء تطوير روبوتات صغيرة، تستطيع أن تتحد مع بعضها لتصبح روبوتاً كبيراً، لديه القدرة على القيام بمهام أكثر تعقيداً. كما يوضح بول ليفي، عالم الكمبيوتر في قسم الهندسة الكهربائية وهندسة الحاسبات في جامعة شتوتغارت: " نستطيع بهذه الطريقة تطوير روبوتات قادرة على تصليح نفسها بنفسها. فالروبوتات تستطيع أن تفك نفسها بنفسها وأن تبني خلايا جديدة". ويقول العلماء بأن هناك العديد من الحالات، التي يحتاج فيها الإنسان الروبوتات للقيام بنوع معين من المهام ولاسيما في المواقف الخطرة التي قد تتعرض فيها حياة الإنسان للخطر. أفضل مثال على ذلك هو العمل في مجال نزع الألغام، فعند قيام الروبوت بهذه المهمة، يمكنه أن ينفك الى روبوتات صغيرة للزحف خلال الشقوق الضيقة. كما يستطيع الروبوت أن يتحد كجزء واحد على شكل عنكبوت للتغلب على صعوبات أخرى.
يحاول العلماء في جامعة شتوتجارت تطوير روبوتات تعمل على غرار النحل
|
مهمة صعبة
العقبة التي تواجه الباحثين ليست في التحام الروبوتات الصغيرة ببعضها البعض، ولكن في تنسيق العمل بينها، اي أن تعمل الروبوتات كوحدة واحدة بعقل واحد. ويقول داريو فلورينو من جامعة البوليتيكنيك في لوزان أن المشكلة لا تتعلق فقط بقدرات الروبوت بل بالعوامل الخارجية المحيطة بها: " تخيل أن لديك عشرين روبوت، تستطيع أن تتحد في شكل أفعى، تمسك ذيلها برأسها وأن تتحد. وعندما لا يكون هناك مهندس فانه يتحتم على الروبوتات أن تقوم بهذه العملية عن طريق أجهزة الاستشعار. وذلك بشكل دقيق للغاية، بحيث تتركب أجزاء الروبوتات فوق بعضها البعض في صورة بطيئة. ولكن تخيل أن هذه الروبوتات، التي تتحد على شكل أفعى، لا تقف على أرض مسطحة، بل على أرضية وعرة، حينها ستجد الروبوتات صعوبة في أن تلتحم ببعضها وهذا هو التحدي الحقيقي".
ومن أجل إيجاد حل لهذه المشكلة يتعاون عدد من الباحثين من مجالات علم الميكانيكا والالكترونيات والحاسوب وعلم الأحياء وعلم الحيوان في ورشة عمل واحدة في جامعة شتوتجارت الألمانية.
كيف يعمل الروبوت الخارق؟
يقول رونالد تينيوس، عالم الأحياء النمساوي والباحث في سلوك النحل بأن هناك إمكانيتين اثنتين لتطوير الروبوت بهذا الشكل المستقل: "الأولى تعتمد على أسلوب الجيش، فهناك قائد يملي أوامره على الجيش، قائلاً افعل هذا وذاك، اي بشكل هرمي". أما البديل الثاني فهو أن يتم إعطاء الروبوتات تعليمات محددة، تستطيع أن تنفذها وحدها بشكل مستقل على غرار عالم النحل، فالنحل يعمل بصورة متناغمة وبشكل مستقل في ذات الوقت، كما يوضح تينيوس:"تتحرك كل نحلة في سرب النحل في مجال محدد لا يتجاوز بضع سنتمترات ولا تعرف النحلة التي تتحرك في الناحية الأمامية ما يحدث في الخلف والشغالة لا تعرف ماذا يحدث في غرفة العسل، ولا توجد أي نحلة تعرف هذا الشيء. العمل في عالم النحل يتم بشكل منظم ذاتياً عن طريق اتباع كل نحلة قواعد معينة". ويوضح عالم الأحياء أن العلماء يأخذون نمو الجنين في البويضة كنموذج، يمكن تطوير الروبوتات على غراره بحيث تعمل الروبوتات الصغيرة في النهاية كأنها وحدة واحدة.
لا أحد يعرف بالتحديد ما الذي سيسفر عنه دمج علم الروبوت بعلم الأحياء، ربما سينجح العلماء في جامعة شتوتجارت بعد عامين من البحث والدراسة بالفعل في تطوير الإنسان الآلي الخارق. إنسان آلي قادر على استكشاف عوالم الفضاء الخارجي المجهولة وفك طلاسم ألغاز كثير، عجز الإنسان عن حلها بنفسه.
ميشائيلس نيلس/ مي المهدي
دويتشه فيله
DW-WORLD.DE
دويتشه فيله
DW-WORLD.DE
|
مسموح النقل من الموقع شريطة ذكر الموقع والمؤلف www.na7la.com 2007-2011
|