"أحلم بصنع مثل هذا الروبوت حتى ... روبوتات في خدمة الناس: اختراعات جاهزة لمساعدة الناس في الحياة اليومية. بناء روبوت يساعد هؤلاء الأشخاص

ستتعلم في هذه الوحدة:

كيف يتم استخدام الروبوتات في الصناعة ؛
كيف تساعد الروبوتات في استكشاف السماء والأرض والمياه ؛
في أي مجال تكون الروبوتات أكثر كفاءة من البشر ؛
كيف يمكن للروبوت أن يساعد الأطباء والممرضات ؛
أي نوع من الروبوتات يحيط بنا في الحياة اليومية؟
ما إذا كانت الروبوتات يمكن أن تكون افتراضية بالكامل.

في هذا الفيديو ، يتحدث معلم الدورة ، نيكولاي باك ، عن الروبوتات الشائعة في الصناعة ، ولماذا جاءوا إلى المحكمة في مجال العلوم ، وما هي المهام التي تقوم بها الروبوتات في الطب وكيف تبسط حياتنا اليومية. في الأجزاء التالية من الوحدة ، سنناقش كل مجال من هذه المجالات بالتفصيل.

عند مشاهدة الفيديو ، يرجى ملاحظة ما يلي:

أي مصنع يستشهد به نيكولاي كمثال على أنه إنتاج آلي؟

ما هو اسم الجراح الآلي؟

الروبوتات العاملة

المحركون والفارزات والمجمعات

لا تتعب الروبوتات من المهام الرتيبة ، يمكنها رفع الأحمال الضخمة والعمل بسرعة ، ولا تحتاج إلى عطلات نهاية الأسبوع واستراحات الغداء. مما لا يثير الدهشة ، أن الصناعات التي تتراوح من السلع اليومية إلى الطائرات والمركبات الفضائية تقوم "بتوظيف" الروبوتات بأذرع مفتوحة. أدناه قمنا بتجميع الأمثلة الأكثر شيوعًا للروبوتات في الإنتاج.

المتلاعب هو "الأيدي" الآلية للغاية التي نراها في الصور ومقاطع الفيديو من المصانع والنباتات الحديثة. إنها مجهزة بمجموعة متنوعة من أجهزة الاستشعار بحيث يمكنها معالجة الأجزاء وتوصيلها ، والتحكم في جودة المنتج ، ومنتجات التغليف ، وما إلى ذلك.

يساعد تصنيف الروبوتات في تحرير الأشخاص من العمل الشاق والرتيب الذي يتطلب الكثير من التركيز. أجهزة الاستشعار الخاصة بهم جاهزة على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع لتحليل نوع الأجزاء والعناصر الموجودة على الناقل وتوزيعها على أقسام مختلفة. على سبيل المثال ، غالبًا ما تقوم روبوتات الفرز الآلية اليوم بفرز نفايات البناء ، لأن بعضها يمكن إعادة استخدامه أو إعادة تدويره.

روبوتات اللودر تحرر الناس من الحاجة إلى نقل أي شيء - من الورق إلى البضائع الضخمة. على سبيل المثال ، في أرشيف سبيربنك ، يتم العثور على الصناديق الضرورية مع المستندات ونقلها بواسطة رافعات تكديس آلية خاصة. ويستخدم عملاقا التجارة الإلكترونية Amazon و Alibaba أمناء متاجر آليين يتمتعون بالقوة والرئيسية ، والتي تأخذ 70 ٪ من العمل الروتيني على عاتقهم وتكون مستقلة تمامًا (على سبيل المثال ، يمكنهم التنقل في المستودع إذا تغير التخطيط هناك).

من مهام محددة إلى موقع بناء كامل

في مجال البناء ، تعتبر الروبوتات ذات قيمة بنفس الطريقة التي تعمل بها في الصناعة: فهي تقوم بمهام متطلبة جسديًا وخطيرة ومتكررة. بالإضافة إلى ذلك ، فهم لا يخافون من سوء الأحوال الجوية: لن تنخفض وتيرة عملهم بسبب موجة البرد أو المطر.

يعتبر روبوت البناء مثالاً رائعًا على قدرة الروبوتات على أداء المهام المتكررة أسرع من البشر. على سبيل المثال ، يعمل منشئ الروبوت من Fastbrick Robotics أسرع 20 مرة من عامل البناء العادي ويمكنه بناء أساس منزل خاص من الطوب في غضون يومين. مع ذلك ، سيتمكن البناة من تشييد 150 مبنى من الطوب سنويًا - سيكون لديهم اتصالات وأعمال تشطيب.

يزحف روبوت مد الكابلات عبر القنوات التي تم حفرها بالفعل للأنابيب ويسحب بها الهاتف أو الكابل البصري. هذا يعني أنك لست بحاجة إلى حفر أي شيء بشكل منفصل لوضع الكابل ، يمكنك استخدام الأنابيب الجاهزة. علاوة على ذلك ، من السهل أيضًا اكتشاف الأعطال: يمكن لمثل هذه الروبوتات فحص خطوط الأنابيب باستخدام الكاميرا والإضاءة.

يمكن للحفارة الروبوتية Brokk من السويد القيام بالعديد من المهام في موقع البناء: حفر وتحميل ونقل الأشياء وتفكيك الهياكل المصنوعة من الخرسانة المسلحة والطوب والمعدن وإزالة طبقات الجص من الجدران وحفر الثقوب وما إلى ذلك.

في عام 2019 ، تخطط أمستردام لتركيب جسر مصنوع بالكامل من الفولاذ باستخدام طريقة الطباعة ثلاثية الأبعاد ، في الهواء مباشرة. يبدأ روبوتان في بناء جسر على بنوك مختلفة والمضي قدمًا على طول الجزء الذي تم تشييده بالفعل ، ويلتقيان في منتصف الجسر المكتمل بالفعل. ستقوم الأنظمة الروبوتية بطباعة جميع تفاصيل الجسر على الفور ، ولا يلزم نقلها. سيقومون أيضًا ببناء نوع من السقالات ، أو بالأحرى ، الهياكل التي ستدعم وزنهم.

روبوتات البحث

لا غنى عن روبوتات البحث في دراسة المواقع والظواهر الخطرة على البشر ، وكذلك التي تتطلب قدرًا أكبر من الدقة أو القوة البدنية. يمكنهم الصعود إلى حيث يُطلب التحرك للأشخاص: في أعماق المياه ، في فوهة البركان ، أو على العكس ، إلى مستوى الأعضاء وحتى الخلايا الفردية للكائن الحي

على الأرض

قارب. تستكشف القوارب الآلية الأنهار والبحيرات والبحار وتستكشفها. إنها مفيدة بشكل خاص في الظروف القاسية - على سبيل المثال ، في جليد أقصى الشمال. يمكنهم العمل بشكل مستقل ، أو يمكنهم - بأوامر المشغل عبر جهاز التحكم عن بعد. إذا تم إجراء التحكم عبر موجات الراديو ، يمكن أن يكون المشغل بعيدًا تمامًا عن الروبوت. حتى على الجانب الآخر من بلدة متوسطة الحجم.

غواصة الاستحمام / طائرة شراعية. توفر لنا روبوتات حوض الاستحمام والطائرات الشراعية الآلية بمبادئ مختلفة للحركة مساعدة لا تقدر بثمن في استكشاف أعماق البحار. من السابق لأوانه إرسال شخص إلى هناك: في الغطس الطويل ، يجب أن يكون الجهاز كبيرًا ومكلفًا. وهل من الضروري حقًا أن تصنع إنسانًا آليًا من أي شكل من مواد مقاومة لدرجات الحرارة المنخفضة ، وتزويده بالمتلاعبين ، وأجهزة الاستشعار ، وتجهيزه بكاميرا ، واستكشاف الأعماق دون تعريض أي شخص للخطر؟

محطة. تقوم المحطات الروبوتية تحت الماء والقاع بمراقبة طويلة الأمد لبيئة وجيولوجيا الأعماق وتساعد على تتبع الظروف البيئية والجيولوجية والجليدية وغيرها في الأعماق التي يتعذر على البشر الوصول إليها وفي ظروف غير مناسبة. على سبيل المثال ، اكتشفت رحلة استكشافية في أعماق البحار إلى خندق ماريانا من الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) العديد من الأنواع الجديدة بفضل روبوت مزود بكاميرا يتم التحكم فيها عن بُعد. اعتمادًا على الغرض والبطارية ، يمكن أن تعمل هذه المحطات من عدة أسابيع إلى عدة سنوات.

بركان. هناك أماكن أخرى على الكوكب لا يستطيع أي شخص تسلقها (على سبيل المثال ، البراكين والسخانات). مبني من مواد مقاومة لدرجات الحرارة العالية والغازات السامة ، الروبوت قادر على إجراء البحوث حتى في وقت ذروة النشاط الزلزالي. طورت وكالة ناسا بالفعل روبوتين من هذا القبيل: أحدهما يتحرك على عجلات ، والثاني يقلد حركات الدودة ، ونتيجة لذلك ، يمكنه التحرك على طول منحدرات الجليد.

في الفضاء

كيوريوسيتي هي مركبة من الجيل الثالث أطلقتها ناسا في عام 2011 وهي في الأساس مختبر كيميائي مستقل يدرس التربة والغلاف الجوي للمريخ.

لقد ظهر بالفعل المساعدون الروبوتيون على محطة الفضاء الدولية ، وقريبًا ستؤدي الروبوتات أبسط المهام الروتينية لرواد الفضاء: على سبيل المثال ، استكشاف أخطاء الألواح الشمسية وإصلاحها في حالة حدوث أعطال الأتمتة التي تغير موقعها ، أو تركيب كتل من المحطات الفضائية. يقوم الجزء الروسي من محطة الفضاء الدولية بالفعل بإصلاح مناور الفضاء ERA. أو ربما سيتم استبدال رواد الفضاء في المستقبل بزملاء إلكترونيين - بالفعل يتم تطوير رواد فضاء روبوت... ولست بحاجة إلى تدريب أحد ، ولا يوجد خطر على الناس.

توفر لنا الأقمار الصناعية في مدار الأرض الاتصالات ومراقبة الطقس والملاحة. يوجد بالفعل المئات منها ، وهي مهمة جدًا لدرجة أنه في عام 2016 ، بدأ أحد أقسام البنتاغون في تطوير مشروع لقمر صناعي منفصل لإصلاح الأقمار الصناعية - وهو نوع من سيارات الإسعاف على ارتفاع 36 ألف كيلومتر. هذه الأجهزة لها وظيفتها الخاصة ، وطرق تلقي المعلومات حول العالم الخارجي ، وخوارزميات الإجراءات والمعدات التي تؤدي بها هذه الإجراءات ، مما يعني أنها تعتبر روبوتات.

مساعدي الروبوتات في الأشياء الصغيرة

جزازات العشب وحقائب الأطفال والمربيات

في الوحدة الأولى ، تحدثنا عن عدد الروبوتات التي تبسط اليوم الحياة اليومية للإنسان: مكنسة كهربائية روبوتية ، مساعدين صوتوحتى غسالة ملابسعند الفحص الدقيق ، تبين أنهم روبوتات. في هذا الجزء ، دعنا نرى المهام الأخرى التي يمكن أتمتتها.

منظف ​​الروبوت ليس مضغوطًا ولطيفًا مثل قريبه البعيد ، المكنسة الكهربائية الروبوتية ، ولكنه يمكن أن يعمل في الأحوال الجوية السيئة والتعامل مع أعداء أكثر خطورة: غبار الطريق ، أوراق الشجر ، الثلج والجليد. اعتمادًا على المهام ، يتم تزويده بعجلات أو مسارات.

تبدو جزازة العشب الآلية كعربة صغيرة على عجلة أو يرقةبمحرك كهربائي أو ديزل. تمامًا مثل المكنسة الكهربائية الروبوتية ، تتخطى جزازة العشب الخاصية ، وتكمل مهمة ، وتعود إلى القاعدة. يتم تمييز حدود الموقع بكابل محفور قليلاً في الأرض ، وتساعد مستشعرات الأشعة تحت الحمراء على العودة إلى القاعدة.

تم بالفعل اختراع روبوت لمكافحة الحشرات. طور المهندسون الصينيون خزانًا مصغرًا يكتشف البعوض بأجهزة الكشف ثم "يطلق النار" عليها بمدفع ليزر.

تنظيف المسبح ليس نشاطًا مثيرًا للغاية ، مما يعني أن هناك أيضًا مجالًا للأتمتة هنا. النوع الأول من منظف الروبوت يطفو على السطح ويجمع الحطام. والثاني قادر على الزحف على طول الجدران والأسفل تمامًا مثل القواقع في حوض السمك - وبنفس الطريقة ينظفه من الأوساخ.

تحمل حقيبة الروبوت ما بين 15 إلى 30 كجم من الأشياء ويعرف كيف يتبع المالك ، أو بالأحرى المنارة في جيبه. خسر ، سيعطي إشارة صوتيةوتساعده المستشعرات على عدم الاصطدام بالناس وعدم السقوط. لن يكون قادرًا على صعود الدرج من أجلك بعد ، لكن هذا ما تحتاجه للتنقل في المطار.

سيكون المساعد الشخصي غير ضروري قريبًا. مع تطوره ، سيتعلم مساعد الروبوت كيفية الحفاظ على الروتين اليومي ، والبحث عن المعلومات ، ومراقبة الطقس والاختناقات المرورية ، والمساعدة في الأعمال المنزلية. إنهم يعرفون الكثير من هذا بالفعل - على سبيل المثال ، استبدل Zenbo robot من ASUS المذكرات ، وعناصر التحكم " المنزل الذكي»، يمكنه الإجابة على الأسئلة والتقاط الصور ومقاطع الفيديو.

سيساعد روبوت المربية الوالدين في رعاية الطفل: ستُظهر الكاميرا ما يفعله الطفل ، وسيساعدك الميكروفون على سماع ما إذا كان يبكي. يمكنك التواصل مع الطفل من خلال مكبرات الصوت والنظام جهاز التحكمسوف تساعدك على تحريك الروبوت في جميع أنحاء المنزل. يمكنك أن تطلب من Robonny أن يعرض على الأطفال الصور والرسوم المتحركة (بالطبع ، تلك التي سيشير إليها الوالد).

الروبوتات - مساعدين طبيين

بدلا من مشرط وممرضة ومتبرع

في الطب ، تبرز صفات الروبوتات مثل الدقة والقدرة على العمل بلا كلل وغياب المشاعر. يجب أن يحل إدخال الروبوتات في الطب مشكلتين في وقت واحد. أولاً ، لن يضطر الشخص بعد الآن إلى القيام بأعمال روتينية ، على سبيل المثال ، إصدار السجلات الطبية للمرضى. ثانيًا ، ستساعد الروبوتات الأطباء في إجراء عمليات عالية الدقة كانت مستحيلة في السابق. الروبوت لا ينزعج ولا يخطئ وهو دائمًا جاهز للعمل.

ممرضة روبوت. يمكن للروبوتات الاعتناء بالمرضى ، والعمل في الاستقبال ، ومراقبة الامتثال للعلاج الموصوف (على سبيل المثال ، كجزء من a النظام الآليعند صرف الأدوية الموصوفة من الصيدلية) ، والتقاطها في غرفة العلاج وإحضار الأدوية اللازمة للمرضى. أحد هذه الروبوتات التي تم إنشاؤها لرعاية الأطفال والمرضى المسنين يسمى Robear - تم تقديمه في اليابان في عام 2015.

جراح روبوت. يُعد الجراح الآلي اليوم أداة مساعدة في العمليات المعقدة التي تتطلب عملاً دقيقًا ويستغرق وقتًا طويلاً. لذلك ، تم تطوير روبوت Da Vinci: مجموعة من الكاميرات والمعالجات ، والتي تعمل تحت إشراف جراح عامل. من خلال إنشاء جهاز تحكم عن بعد ، سيضمن المهندسون أن الطبيب والمريض لن يضطروا إلى الاجتماع شخصيًا ، حتى أثناء العملية ، حيث سيقوم الجراح بإجراء جميع عمليات التلاعب عن بُعد. يساعد الجراح الآلي في Versius الأطباء على إجراء أحدث أنواع الجراحة ، عندما تتم جميع عمليات التلاعب من خلال شق صغير. هذه الطريقة تسبب ألمًا أقل للمريض وتترك ندوبًا أقل ، ولكنها تتطلب دقة في المجوهرات ومجموعة كاملة من التقنيات.

طابعة الهيئات. هذا نوع من الطابعات ثلاثية الأبعاد ، يتم استخدام خلايا المريض فقط كمادة "للطباعة". بهذه الطريقة ، تم بالفعل إنشاء بعض الأعضاء الداخلية والجلد وأجزاء الجسم (الأذنين والأنف) والعظام والغضاريف وزرعها بنجاح. قريبًا جدًا ، سيصبح البحث عن متبرع بالأعضاء شيئًا من الماضي - هناك حالات معروفة بالفعل للطباعة الناجحة للأوعية الدموية وصمامات القلب والجلد المزروع في المختبر.

تشخيص الروبوت. تعمل الروبوتات بالفعل على مساعدة الأطباء بنشاط في اتخاذ القرارات: يقوم الطبيب بإدخال البيانات ، ويساعد النظام في تشخيص الدواء أو وصفه. الخطوة التالية هي الحواسيب العملاقة التي تعمل بالذكاء الاصطناعي. على سبيل المثال ، يستخدم أخصائي الأورام الآلي في IBM Watson بيانات من 600 ألف وثيقة وورقة علمية لتحليل جميع المعلومات حول المريض في بضع دقائق وتقديم خيارات التشخيص. من المهم ألا تحل هذه الروبوتات محل الطبيب بأي حال من الأحوال ، فهي تساعده فقط في تحليل المعلومات وتقديم الحلول. على سبيل المثال ، لا يفسر الروبوت صورة الأشعة السينية ، ولكنه يظهر فقط أنه تم العثور على تشخيص معين لدى الأشخاص الذين لديهم صور مماثلة ، ثم يستخلص الطبيب النتائج.

الهيكل الخارجي. الجهاز ليس خيالًا علميًا ، ولكنه وسيلة للتعافي من الإصابة أو الجراحة. الهيكل الخارجي ExoAtlet هو إطار صلب مع محركات وبرنامج. يساعد المريض على الوقوف منتصباً والتحرك كما لو كان يسير بمفرده. تقوم المستشعرات الخاصة بقراءة حركات الجسم وتضخيمها بالمحركات ، بحيث يمشي الشخص كما لو كان بمفرده ، ولكنه يبذل جهدًا أقل بكثير.

برامج الروبوت

لقد تحدثنا بالفعل عن كيف يمكن أن تبدو الروبوتات في أي شيء. حان الوقت لمعرفة أنهم قد لا ينظرون على الإطلاق. الشيء الرئيسي هو أنهم يؤدون وظيفتهم وفقًا لخوارزمية معينة ، وتكون نتيجة عملهم ملموسة خارج العالم الافتراضي.

روبوت فيرا

طور ألكسندر أوراكسين وزملاؤه روبوت فيرا ، الذي يتولى المهام الروتينية للمجندين. استمع إلى قصة ألكساندر حول كيفية مساعدة فيرا لشركة Rostelecom في تعيين موظفين جدد. ما هي المهام التي يقوم بها الروبوت؟

أتمتة بواسطة الروبوتات

إحدى الحالات الخاصة للروبوتات البرمجية ، أي الروبوتات التي ليس لها جسم ، هي أتمتة العمليات التجارية باستخدام الروبوتات أو الذكاء الاصطناعي. تسمى هذه التقنية "أتمتة العمليات بواسطة الروبوتات" (من أتمتة العمليات الروبوتية الإنجليزية - RPA). خلاصة القول هي أن البرنامج يراقب أولاً إجراءات المستخدم ، ثم يقوم بأتمتة الإجراءات ويبدأ في الأداء من تلقاء نفسه.

أحد الأمثلة على هذه الأتمتة هو الروبوت Vera ، أنت تعرفه بالفعل.

قامت إحدى شركات التأمين الصينية بأتمتة عملية معالجة مطالبات التأمين. قبل الأتمتة ، كان العمل يدويًا: مسح التطبيقات وأرشفة الأوراق وإدخال البيانات من التطبيقات في أنظمة المحاسبة لتحليلها من قبل الإدارات ذات الصلة. ونتيجة لذلك ، استغرق كل طلب 11 دقيقة في المتوسط ​​، وكان هناك من 70 إلى 125 من هذه الطلبات يوميًا.عندما تمت العملية تلقائيًا ، كان كل ما تبقى هو مسح المستندات ضوئيًا. بعد ذلك ، بدأ نظام التعرف على الأنماط "بنفسه" بإدخال البيانات في النظام وفي الأرشيف وفقًا لجميع قواعد الشركة والتشريعات. بدأت العملية الكاملة لمعالجة الطلبات تستغرق حوالي دقيقة ونصف.

استخدمت إحدى الحيازات الصيدلانية تقنية RPA لتحليل مطالبات العملاء. يقبل النظام مطالبات العملاء ويتحقق منها ويعالجها تلقائيًا. باستخدام خوارزمية معقدة ، يوافق الروبوت على التطبيق أو يرفضه ، ثم ينتقل إلى التطبيق التالي. تتلقى الشركة حوالي 5000 مكالمة شهريًا وتطلب 45 مشغلًا للتعامل مع الدليل. استغرق تنفيذ وتهيئة واختبار الروبوت شهرًا ونصف ، ولكن بعد ذلك يمكن معالجة نفس الحجم من التطبيقات بواسطة مشغل واحد.

يقضي الشخص جزءًا كبيرًا من وقته في أداء مهام منزلية رتيبة ورتيبة مثل تنظيف الغرفة أو العمل في الحديقة. يحصل بعض الناس على متعة حقيقية من هذا النوع من النشاط ، ولكن بالنسبة للأغلبية ، فإن ترتيب مساحة المعيشة بشكل مناسب هو مهمة روتينية ومملة وليست ممتعة للغاية. منذ الخمسينيات والستينيات من القرن الماضي ، عندما بدأ ظهور مفهوم "المساعد الآلي" للتو ، كان المجتمع يحلم بالفعل بتحويل جزء من واجباته اليومية إلى جهاز ميكانيكي بلا روح ولا يخضع للإرهاق والتوتر ويكون جاهزًا للقيام به. أقذر عمل. نحن نتحدث عن الخدم الآليين والمساعدين الآليين ، التي ظهرت نماذج أولية منها منذ أكثر من نصف قرن.

أول روبوت متحرك يقوم بتحليل الأوامر والإجراءات

في عام 1966 ، شرع المهندسون في مركز الذكاء الاصطناعي بجامعة ستانفورد في إنشاء روبوت قادر على التوجيه الذاتي والحركة في الداخل دون خلق حالة طوارئ. تضمن المشروع تطوير هيكل على هيكل بعجلات مع إمكانية التعلم الذاتي ، بالإضافة إلى تحليل شامل للمهام المخصصة للآلة.

الجهاز المسمى Shakey ، مزود بمجموعة من أجهزة الاستشعار وكاميرا تليفزيونية لتحديد الموقع الحالي وأبعاد الأجسام المحيطة بالروبوت. في عام 1972 ، انتهى مشروع Shakey ، مجسدًا الإنجازات المتقدمة للمهندسين في ذلك الوقت في تصميم واحد. أظهر الجهاز المحمول قدراته في جناح اختبار خاص لعدة غرف متصلة بواسطة ممرات. ينفذ الروبوت أوامر العلماء ، ويدفع أشياء مختلفة ، ويغلق ويفتح الأبواب ، ويتفاعل مع المفاتيح والأشياء المختلفة.

دفعت الطبيعة الواعدة لخوارزمية Shakey العلماء إلى ذلك مزيد من العملفي هذا الاتجاه وإنشاء عدد من الآليات الآلية الأكثر تقدمًا ، فضلاً عن إدخال قدرة هذا النوع من الأجهزة على التعرف على الأوامر الصوتية والاستجابة لها.

قص العشب اللاسلكي والمستقل

في عام 1969 ، قامت شركة MowBot Inc. قدم للعالم آلة جز العشب الروبوتية التي تعمل على بطارية مدمجة دون الحاجة إلى الاتصال بها شبكة منزلية... كان شحن البطارية كافياً لقطع العشب على مساحة 650 م 2. وعلى الرغم من أن الجهاز البالغ 795 دولارًا كان بعيدًا جدًا عن الأجهزة "الذكية" الحديثة القابلة للبرمجة والتي يمكن التحكم فيها حتى من الهاتف الذكي ، إلا أن فكرة التخلص من الأسلاك كانت مثيرة جدًا للاهتمام وحصلت على تطور منطقي.

روبوت بالحجم الكامل Arok: يمشي مع الكلب ويخرج القمامة

ما الذي يمكن أن يفعله "بيت المستقبل" بدون الخدم الآليين؟ جاءت فكرة مماثلة للمخترع بن سكورا ، الذي قدم رؤيته للمستقبل ، مع الأخذ في الاعتبار السبعينيات من القرن الماضي ، المساكن بمصابيح التحكم عن بعد وغيرها من الابتكارات التقنية. لا يخلو من موظفي الخدمة "الأذكياء" ، الذي تم استبداله بإنسان آلي بطول مترين Arok بوجه زاحف بصراحة.

تم تكليف العملاق الآلي بإخراج القمامة وتقديم المشروبات وحتى المشي على حيوانك الأليف ذي الأرجل الأربعة. بالطبع ، كان وجود عامل للتلاعب بالجهاز شرط أساسي... لذلك وفر الموظفون في "بيت المستقبل" شاغرًا إضافيًا للتحكم في مساعد الروبوت.

لعبة الروبوت الشهيرة Omnibot في اليابان: الخلفية

قراء 3DNews على دراية بالجهاز المسمى Omnibot. ولكن لا يُعرف الكثير عن سلفه ، الذي أصبح أحد أكثر الروبوتات المدمجة في عصره - Omnibot 2000. تم إصدار الجهاز غير المعتاد في عام 1984 ، وهو يمثل ، كما هو الحال اليوم ، نموذجًا فائق التقنية ومستقلًا متقدمًا في السوق لأكثر الألعاب غرابة في ذلك الوقت.

كان لدى Omnibot 2000 القدرة على التحكم عن بعد ، ومع ذلك ، قدم المطورون حركة مستقلة تمامًا من بنات أفكارهم على طول طريق محدد مسبقًا. تم تسجيل جميع البيانات اللازمة للحركة المبرمجة على شريط كاسيت ، ويمكن استخدام الروبوت كنادل لتوصيل الطعام والشراب في حفلة كبيرة.

SynPet Newton: نسخة مستأنسة من R2D2 "النجم"

إذا كنت تحب الروبوت اللطيف والغريب R2D2 من ملحمة حرب النجوم جورج لوكاس ، فستكون مهتمًا بمعرفة أنه من أواخر الثمانينيات إلى أوائل التسعينيات ، كان نظيره التجاري - SynPet Newton. بالطبع ، لا يمكن تسمية هذا الروبوت الذي يبلغ ارتفاعه حوالي 86 سم نسخة طبق الأصل من R2D2 الأسطوري ، لكن التشابه في التصميم ، كما يقولون ، "واضح".

يمكن لـ SynPet Newton التحرك بحرية في جميع أنحاء الشقة ، ويمكن أن يتباهى التحكم الصوتيوساعد في التعامل مع الأعمال المنزلية. كانت شريحة المعالجات الدقيقة 16 بت مسؤولة عن أدائها ، بالإضافة إلى مجموعة واسعة من المستشعرات لحركة مستقلة تمامًا وفقًا للوضع المحدد. في الوقت نفسه ، يمكن لـ SynPet Newton التواصل مع السكان باستخدام مُركِّب صوتي خاص ، بالإضافة إلى توفير الاتصال بين مالكه و العالم الخارجيمع المدمج في هاتف لاسلكيومودم.

صحيح أن الأمريكيين الأكثر ثراءً فقط هم الذين يستطيعون تحمل تكلفة SynPet Newton ، لأن سعر "السيارة الذكية" كان مذهلاً يبلغ 8000 دولار.

تاج تطور الروبوتات الشبيهة بالبشر من مهندسي هوندا

ربما يكون أشهر روبوت بشري اليوم هو جهاز ASIMO من هوندا. استغرق الأمر من مهندسي الشركة اليابانية حوالي عشر سنوات حتى يصلوا أخيرًا معايير النموذج الأولي إلى الحد الحالي في شكل مزيج من السرعة العالية للحركة والبراعة غير العادية والتفاعل المتقدم مع الناس.

أسيمو قادر على الترحيب بالضيوف بالمصافحة وتقديم المشروبات ليس أسوأ من النادل الحقيقي.

iRobot Roomba: مسؤول عن نظافة منزلك

لم يكن لدى المكانس الكهربائية الروبوتية الوقت لتصبح أداة شائعة في المنازل مستخدمين عاديينبسبب تكلفتها العالية. ومع ذلك ، لا تزال بعض الطرز تحقق نجاحًا تجاريًا وتترسخ في شقق أصحابها ، كما فعل أحد أوائل عمال النظافة الآليين في المنزل - iRobot Roomba. تتمثل المهمة الرئيسية للجهاز ، الذي ظهر في السوق منذ 12 عامًا ، في جودة عالية ، والأهم من ذلك - تنظيف مستقل تمامًا لأصعب أنواع الأرضيات.

مخلوق آلي ذو بنية بشرية ريم: محمل ومركز معلومات

هل سنحت لك في كثير من الأحيان فرصة للتنقل في محطة سكة حديد أو مبنى مطار بأمتعة ضخمة وثقيلة ، وفي نفس الوقت حاول العثور على المعلومات اللازمة للصعود إلى الطائرة؟ يبدو أن هذه المشكلةفي إسبانيا ، حيث يقع مقر PAL Robotics ، دفع فريق من أربعة مهندسين لتطوير روبوت Reem-A Porter.

في السابق ، كان المطورون يتمتعون بالفعل بخبرة في تصميم الآلات البشرية التي تقوم بدور موظفي الصيانة. وقد أتاح ذلك في عام 2012 تقديم نموذج ريم تجاري بوظيفة التحكم عن بعد ، وهو ليس فقط قادرًا على نقل البضائع ، ولكن أيضًا بمثابة كشك للمعلومات والمعلومات.

بعد ذلك ، تمت ترقية الجهاز إلى إصدار REEM-C - تمت إعادة كلا الساقين إليه ، كما كان متصورًا في التعديلات مع الفهرس "A" و "B".

النادل الآلي الشخصي الخاص بك مقابل 2700 دولار

إذا تجاهلنا الإجراءات التي تتطلب الحركة في الفضاء ، ورفع الأحمال والمعالجات الميكانيكية المعقدة ، فما الذي يمكن أن يكون جهازًا آليًا صغيرًا ثابتًا مفيدًا؟ بالطبع لصنع مجموعة متنوعة من الكوكتيلات. لقد أصبح الروبوت Monsieur مثالاً على نادل آلي ماهر لن يقوم فقط بإعداد مشروبك المفضل ، ولكن أيضًا يرحب بمالكه بسعادة عند عودته إلى المنزل. للقيام بذلك ، قدم المصممون وظيفة تحديد إقامتك في الشقة باستخدام التطبيق جهاز محمولتوفير التزامن مع السيد والسيطرة على الجهازعبر البلوتوث والواي فاي.

النظام قادر ليس فقط على تلبية طلبات الكوكتيلات عن بعد من هاتف ذكي أو جهاز لوحي ، ولكنه يقدم لك أيضًا حصتين من المشروبات في حالة تأخرك في العمل ولديك يوم حافل جدًا.

السمة الرئيسية لصندوق 23 كجم مع شاشة لمسأصبح عدد الكوكتيلات التي يستطيع أن يجهزها الضيوف في حفلتك. يشتمل الجهاز على 12 تنوعًا موضوعيًا - "حفلة غير كحولية" و "بار رياضي" و "إيرلندي بار" وغيرها ، كل منها يحتوي على حوالي 25 وصفة لمشروبات متنوعة.

أصبح تنفيذ مشروع النادل الآلي ممكناً بفضل منصة التمويل الجماعي Kickstarter ، التي جمعت الشركة الناشئة Monsieur من خلالها تبرعات بلغ مجموعها 140 ألف دولار.

شركة JIBO الناشئة: إذا كنت تشعر بالوحدة وليس لديك من تتحدث معه

سيصبح روبوت JIBO ، الذي كان محبوبًا من قبل زوار موقع Indiegogo ، والذي جلب مبتكري الجهاز أكثر من مليوني دولار ، محاورًا عطوفًا شخصيًا ، ومهذبًا ، ومستمعًا ومشجعًا ، بغض النظر عن حالتك العاطفية الحالية.

سيسمح ما يسمى بنموذج السلوك الاجتماعي النموذجي لـ JIBO ، جنبًا إلى جنب مع مكونات الأجهزة والبرامج المتقدمة ، للجهاز بالعثور على نهج فردي عند التواصل مع كل فرد من أفراد الأسرة. الجهاز قادر على تحديد المحاور بشكل مستقل ، وكذلك التعرف على مزاجه من أجل اختيار خوارزمية السلوك الأنسب في الوضع الحالي.

سوف تجد JIBO ، التي لديها اتصال لاسلكي بالإنترنت ، وصفات لأطباق متنوعة للعشاء القادم عن طريق طلب صوتي ، والإبلاغ عن خطاب جديد على هاتفك البريد الإلكتروني، سيساعد في عمليات الشراء ، وكذلك المزاح بشكل مناسب ، والترفيه بقصة مضحكة وإشراق أمسية غائمة بتأليف موسيقي جيد.

يمكن لأي شخص تقريبًا الحصول على صديق آلي غير عادي ، لأن سعر JIBO هو 500 دولار فقط.

الروبوتات على أهبة الاستعداد

أصبحت طريقة ممتازة لاستخدام الأجهزة الروبوتية هي أداء وظائف الأمان الخاصة بهم. في الواقع ، أجهزة التصوير الحراري ، وأجهزة استشعار الحركة ، وجهاز تحديد المدى بالليزر ، وجميع أنواع الكاميرات والأنظمة "الذكية" قادرة نظريًا على اكتشاف الدخيل في وقت مبكر ، والاشتباه في وجود خطأ والإبلاغ عن تهديد أو دخلت بالفعل منطقة محمية أكثر من أي شخص متمرس سيكون.

وإذا كانت من بنات أفكار المتخصصين من Knightscope مخصصة للمراقبة السلبية وإرسال إشارة إنذار إلى غرفة التحكم ، إذن ، على سبيل المثال ، فإن روبوت الأمان PatrolBot Mark II جاهز لمواجهة المتسلل بشكل مستقل. للقيام بذلك ، يتم تثبيت قرن 100 ديسيبل ومسدس مائي على منصته ذات العجلات ، والتي يمكن للمشغل من خلالها تلطيخ سمعة وملابس الجاني بالمعنى الحرفي للكلمة.

دخلت الروبوتات حياتنا الحديثة بقوة. إنهم يساعدون الناس بلا كلل في المصانع والمستشفيات ويقومون بإجراء حسابات معقدة ولا يحتاجون إلى دفع رواتب. لقد حان بالفعل الوقت الذي ستبدأ فيه الآلات في مساعدتنا في الأعمال المنزلية أو تعليم الأطفال ، ولكن لا يعرف الجميع عنها حتى الآن.

1. الروبوت "الاجتماعي" "Jibo"

Jibo هو روبوت اجتماعي لطيف ولطيف يتمتع بشخصية يمكن أن تصبح بسهولة أفضل صديق للعائلة. يتمتع الروبوت الذي يتمتع بروح الدعابة بمظهر غير عادي ورسوم متحركة مضحكة تدور وترقص. Jibo ليست مجرد لعبة ، ولكنها تطور عالي التقنية. باستخدام تقنية الذكاء الاصطناعي والكاميرات والميكروفونات ، يستطيع الروبوت دراسة أصوات وعواطف ووجوه ستة عشر شخصًا مختلفًا.

يمكن لـ Jibo أداء عدد من المهام المفيدة: من ضبط المنبه والتقاط الصور والتنبؤ بالطقس والانتهاء بالتواصل مع شخص ما. في نفس الوقت ، يقوم الروبوت باختيار التنغيم والعبارات بناءً على المحاور. Jibo معروض للبيع بالفعل مقابل 900 دولار.

2. الروبوت العبقري "الأستاذ آينشتاين"

تم صنع الروبوت على شكل نسخة كرتونية لألبرت أينشتاين ويتم وضعه كأداة تعليمية للأشخاص من مختلف الأعمار. بالإضافة إلى قاعدة معرفية واسعة ، يتمتع الروبوت أيضًا بروح الدعابة ، مما يجعل عملية التعلم أكثر متعة. مع "أينشتاين" لا يمكنك دراسة العلوم الدقيقة فحسب ، بل يمكنك أيضًا لعب ألعاب تعليمية متنوعة.

يستخدم الروبوت قاعدة بيانات سحابية للإجابة على جميع أنواع الأسئلة. بالإضافة إلى الإجابة على الأسئلة ، يمكن لـ "البروفيسور أينشتاين" إجراء حوار مع المحاور ولديه خمسون نوعًا مختلفًا من تعابير الوجه. تكلفة الروبوت 200 دولار.

3 - الروبوت المساعد "Aeolus"

تخيل روبوتًا يسير على عجلات يجلب ، عند الطلب ، زجاجة من الصودا من الثلاجة. بالنسبة لأولئك الذين ينتظرون مدبرة المنزل المثالية - أصبح الحلم حقيقة. وبحسب الموقع ، فإن مساعد الروبوت "Aeolus" مصمم لجعل حياتك أسهل من خلال القيام بالأعمال المنزلية أثناء نومك. يستخدم الروبوت الذكاء الاصطناعي وتكنولوجيا التعلم الآلي للتعرف على الأشياء من زوايا ومسافات مختلفة.

تم تركيب كاميرات خاصة ذات زاوية عريضة مزودة بأجهزة استشعار ثلاثية الأبعاد بدلاً من عيون "عولس". وبالتالي ، يمكن للروبوت أن يقوم بالمكنسة الكهربائية ومسح الأرضيات والغبار وغسل النوافذ وغير ذلك الكثير. حتى أنه يتذكر أماكن وجود الأشياء في المنزل ، حتى إذا لزم الأمر ، أعيدها إلى مكانها. على الرغم من حقيقة أن هذا لا يزال نموذجًا أوليًا ، قال المبدعون إن التطوير سيكون متاحًا للشراء هذا العام ، ولن يكون السعر أقل من إجازة في الخارج لعائلة ، مهما كان ذلك يعني.

4. الروبوت المنزلي "الذكي" "Aido"

Aido هو روبوت منزلي تفاعلي فريد يمكنه المناورة بسهولة حول المنزل. وضع مبتكرو "Aido" مجموعة من الوظائف في الروبوت ، بناءً على بحث عن الخيارات المطلوبة بشكل متكرر من المساعدين المنزليين الإلكترونيين.

تم تصميم هذا الروبوت العائلي لجعل تفاعلاته مع البشر طبيعية وبديهية قدر الإمكان. يوجد داخل Aido مضخم صوت ومكبرات صوت بنظام المسرح المنزلي.
يتم إجراء التفاعل التفاعلي مع الأشخاص من خلال نظام مبتكر للتعرف على الكلام. يمكن للروبوت أن يساعد في الأعمال المنزلية ، واللعب مع الأطفال ، والحفاظ على المنزل آمنًا ، وحتى أداء المهام المبرمجة. "Aido" من Ingen Dynamic Inc. متاح للطلب المسبق مقابل 499 دولارًا.

5. صديق العائلة "الصديق"

الأصدقاء هو روبوت مفتوح مصدر الرمزيعمل على البرمجيات Unity 3D و Android. مساعد الروبوت الاجتماعي هذا من Blue Frog Robotics هو الرفيق المثالي لجميع أفراد الأسرة. يمكنه أن يرحب بك ، ويذكرك بالأحداث ، وحتى يحرس منزلك بابتسامة مشرقة على وجهه.

إن مسار الدوريات للروبوت "متقدم" تمامًا. "الأصدقاء" قادر على مراقبة مكان واحد والتنقل بين النقاط المحددة. مثل النماذج الأخرى التي ذكرناها سابقًا ، يفتخر الأصدقاء بذكاء متقدم.

الزراعة تتغير بوتيرة غير مسبوقة. تسعى الروبوتات إلى أتمتة عمليات الزراعة وبناء آلات لحصاد الفواكه والخضروات عامًا بعد عام. في مزرعة في نيوزيلندا ، من المخطط إطلاق روبوت يقطف التفاح الناضج من الأشجار. يخبرنا هذا مرة أخرى أنه في المستقبل ، ستساعدنا الآلات على زراعة المحاصيل.

سيتم قريبًا اختيار التفاح الخاص بك بواسطة بعض الروبوتات

آنا سامويديوك

يتحرك الروبوت ، الذي طورته شركة Abundant Robotics ، عبر الصفوف بين أشجار التفاح باستخدام ليدار ، أو الرادار الخفيف ، ويبحث عن الفاكهة باستخدام الرؤية الآلية.

"يتعرف الروبوت على التفاح في الوقت الفعلي. إذا نضجت الثمرة ، نظام الكمبيوتريقول دان ستير للسيارة أن تمزقها. مدير عاموفير. بالطبع ، لن تمزقها تمامًا ؛ بدلاً من ذلك ، سوف تبتلع - تستخدم اليد أنبوبًا مفرغًا "تمتص" الفاكهة من الشجرة. ثم تسقط التفاحة على الناقل ، ومن هناك تسقط في الدلو. يمكن للروبوت القيام بذلك على مدار الساعة.

هناك العديد من الأسباب المنطقية والتقنية لعدم ظهور مثل هذا الروبوت من قبل. عندما يتعلق الأمر بتطور الأتمتة الزراعية ، فكر في الأمر على أنه منجل بدلاً من مقص. في المزارع ، تستخدم الحصادات على نطاق واسع في حصاد القمح أو القطن. أشجار التفاح عبارة عن أشجار ، ولا يمكنك قيادة جرار لجلبها. لا يمكن أن تتلف أي شجرة أو فاكهة. يشرح ستير أن الأمر يتطلب عملية أكثر تعقيدًا.

تعتمد أتمتة قطف التفاح بشكل كبير على الأحاسيس - فالروبوت لا يكتشف الفاكهة فحسب ، بل يحلل أيضًا نضجها. بالتشاور مع المزارع ، يمكن للمشغل تكوين النظام بحيث يتم توجيه الروبوت بلون معين ، والذي سيرمز إلى نضج التفاحة.

ربما تعتقد أن نهاية الزراعة البشرية قد اقتربت. قبل أن نبدأ في دق ناقوس الخطر بشأن تولي الروبوتات لوظائفنا ، يجدر بنا أن نتذكر أن الأتمتة بعيدة كل البعد عن الأخبار ، خاصة في الزراعة. فكر فيما حدث للقمح. قبل ظهور الحشوات ، كان آلاف العمال يعملون في حقول بأكملها يدويًا. لذلك ليس من المستغرب أن التفاح والمحاصيل الأخرى ستشهد قريبًا التشغيل الآلي أيضًا.

بفضل الروبوت ، سيوفر الناس الوقت ، ولن يحتاجوا إلى القيام بعمل بدني شاق. بدلاً من ذلك ، يمكنهم إما التحكم في الروبوت أثناء تحركه في الحديقة ، أو قطف الفاكهة التي فاتته. هذا الاختراع مهم جدًا للزراعة ، لأن الصناعة تعاني من نقص كبير في الأيدي البشرية. الأتمتة ضرورية لإطعام البشرية جمعاء.

ومن المثير للاهتمام أيضًا أنه يمكننا الآن تكييف المحصول مع الآلات. ترى ، أشجار التفاح في نيوزيلندا ليست مثل تلك التي تنمو في بلدك. في حين أن الأشجار الشائعة ضخمة ومستديرة ، فإن أشجار التفاح في نيوزيلندا مسطحة. تبدو أشبه بالكروم. يتميز هذا الشكل من الأشجار بالعديد من المزايا: فبالإضافة إلى تسهيل وصول الإنسان والروبوت إلى الفاكهة ، يسقط المزيد من ضوء الشمس على التفاح. وبالتالي ، يتعين علينا تعديل ليس فقط الآلات مع الحصاد ، ولكن أيضًا الحصاد وفقًا للآلات.

نعم ، إلى حد ما ، سوف تتعلم الروبوتات الزراعية التكيف مع أي بيئة. لكننا بالتأكيد لن نكون قادرين على إنشاء آلة حصاد عالمية - فالحصاد متنوع للغاية. بالإضافة إلى ذلك ، ستتمتع الروبوتات في يوم من الأيام بقدرات غير متاحة للبشر - على سبيل المثال ، السرعة الفائقة. في النهاية ، سوف يساعدوننا في ضمان نظام إنتاج غذائي موثوق به في كوكب متغير.

أن تكون إنسانًا أسهل بكثير من أن تصنع إنسانًا. خذ على سبيل المثال لعب الكرة كطفل مع صديق. إذا قمنا بتحليل هذا النشاط إلى وظائف بيولوجية منفصلة ، فستتوقف اللعبة عن كونها بسيطة. أنت بحاجة إلى أجهزة استشعار وأجهزة إرسال ومستجيبات. تحتاج إلى حساب مدى صعوبة ضرب الكرة لإغلاق المسافة بينك وبين رفيقك. تحتاج إلى التفكير في وهج الشمس وسرعة الرياح وأي شيء آخر قد يشتت انتباهك. من الضروري تحديد كيفية دوران الكرة وكيفية استلامها. وهناك مجال لسيناريوهات خارجية: ماذا لو حلقت الكرة في سماء المنطقة؟ تطير فوق السياج؟ سوف تقطع نافذة الجار؟

تسلط هذه الأسئلة الضوء على بعض أكثر المشكلات إلحاحًا في مجال الروبوتات ، كما تضع الأساس للعد التنازلي. فيما يلي قائمة بأكثر عشرة أشياء صعوبة في تعليم الروبوتات. يجب علينا التغلب على العشرة الأوائل إذا أردنا الوفاء بالوعود التي قطعها برادبري وديك وأسيموف وكلارك وغيرهم من كتاب الخيال العلمي الذين رأوا عوالم خيالية حيث تتصرف الآلات مثل البشر.

بدا الانتقال من النقطة أ إلى النقطة ب أمرًا بسيطًا بالنسبة لنا منذ الطفولة. نحن البشر نفعل هذا كل يوم ، كل ساعة. ومع ذلك ، بالنسبة للروبوت ، فإن التنقل - خاصة من خلال بيئة موحدة تتغير باستمرار ، أو من خلال بيئة لم يسبق له مثيل من قبل - هو أصعب شيء يمكن القيام به. أولاً ، يجب أن يكون الروبوت قادرًا على إدراك البيئة ، وكذلك فهم جميع بيانات الإدخال.

تحل الروبوتات المشكلة الأولى عن طريق تزويد أجهزتها بمجموعة من أجهزة الاستشعار والماسحات الضوئية والكاميرات وغيرها من الأدوات عالية التقنية التي تساعد الروبوتات على تقييم محيطها. أصبحت ماسحات الليزر أكثر شيوعًا ، على الرغم من أنه لا يمكن استخدامها في البيئات المائية بسبب حقيقة أن الضوء مشوه بشدة في الماء. يبدو أن تقنية السونار بديل قابل للتطبيق للروبوتات تحت الماء ، لكنها أقل دقة بكثير على الأرض. بالإضافة إلى ذلك ، فإن نظام الرؤية الحاسوبية ، الذي يتكون من مجموعة من الكاميرات المجسمة المتكاملة ، يساعد الروبوت على "رؤية" منظره الطبيعي.

جمع البيانات البيئية هو نصف المعركة فقط. ستكون المهمة الأكثر صعوبة هي معالجة هذه البيانات واستخدامها لاتخاذ القرارات. يتحكم العديد من المطورين في الروبوتات الخاصة بهم باستخدام خريطة محددة مسبقًا أو رسم واحدة أثناء التنقل. في علم الروبوتات ، يُعرف هذا باسم SLAM ، وهي طريقة للتنقل المتزامن ورسم الخرائط. يعني التعيين هنا كيف يحول الروبوت المعلومات التي تتلقاها المستشعرات إلى شكل محدد. التنقل يعني كيف يضع الروبوت نفسه بالنسبة للخريطة. من الناحية العملية ، يجب أن تستمر هاتان العمليتان في وقت واحد ، في شكل "دجاجة وبيضة" ، وهو أمر ممكن فقط باستخدام أجهزة كمبيوتر قوية وخوارزميات متقدمة تحسب الموقع بناءً على الاحتمالات.

أظهر خفة الحركة

تقوم الروبوتات بتجميع العبوات والأجزاء في المصانع والمستودعات لسنوات عديدة. لكن في مثل هذه المواقف ، كقاعدة عامة ، لا يلتقون بالناس ويعملون دائمًا تقريبًا مع أشياء من نفس الشكل في بيئة حرة نسبيًا. حياة مثل هذا الروبوت في المصنع مملة وعادية. إذا أراد الروبوت العمل في المنزل أو في المستشفى ، فسيحتاج لهذا الغرض إلى حس متقدم باللمس والقدرة على اكتشاف الأشخاص القريبين وذوق لا تشوبه شائبة من حيث اختيار الإجراءات.

هذه المهارات صعبة للغاية لتعليم الروبوت. لا يعلم العلماء عادة الروبوتات أن تلمس على الإطلاق ، بل يبرمجونها حتى تفشل إذا لامست جسمًا آخر. ومع ذلك ، على مدى السنوات الخمس الماضية أو نحو ذلك ، كان هناك تقدم كبير في الجمع بين الروبوتات القابلة للطرق والجلود الاصطناعية. يشير الامتثال إلى مستوى مرونة الروبوت. الآلات المرنة أكثر مرونة ، وأقل صلابة.

في عام 2013 ، أنشأ الباحثون في Georgia Tech ذراعًا آليًا بمفاصل محملة بنابض تسمح للذراع بالانحناء والتفاعل مع أشياء مثل يد الإنسان. ثم قاموا بتغطية كل شيء "بجلد" يمكن أن يشعر بالضغط أو اللمس. تحتوي بعض أنواع جلد الروبوت على دوائر دقيقة سداسية ، كل منها مزود بمستشعر الأشعة تحت الحمراء الذي يكتشف أي اقتراب أقرب من سنتيمتر. لدى البعض الآخر "بصمات أصابع" إلكترونية ، وهو سطح مضلع وخشن يحسن القبضة ويسهل معالجة الإشارات.

قم بدمج هذه المعالجات عالية التقنية مع نظام رؤية متقدم ولديك روبوت يمكنه إجراء تدليك لطيف أو فرز مجلد من المستندات ، واختيار الشخص الذي تريده من مجموعة ضخمة.

استمر بالحديث

قام آلان تورينج ، أحد مؤسسي علوم الكمبيوتر ، بتنبؤ جريء في عام 1950: في يوم من الأيام ، ستكون الآلات قادرة على التحدث بحرية بحيث لا يمكنك تمييزها عن البشر. للأسف ، لم تحقق الروبوتات (وحتى Siri) حتى الآن توقعات تورينج. هذا لأن التعرف على الكلام يختلف اختلافًا كبيرًا عن معالجة اللغة الطبيعية - ما تفعله أدمغتنا لاستخراج المعنى من الكلمات والجمل في المحادثة.

اعتقد العلماء في الأصل أن الأمر سيكون بسيطًا مثل توصيل قواعد القواعد النحوية بذاكرة الآلة. لكن محاولة برمجة الأمثلة النحوية لكل لغة على حدة فشلت ببساطة. حتى تحديد القيم كلمات فرديةاتضح أنه صعب للغاية (بعد كل شيء ، هناك ظاهرة مثل المتجانسات - مفتاح الباب والمفتاح الموسيقي الثلاثي ، على سبيل المثال). لقد تعلم الناس تعريف معاني هذه الكلمات في السياق ، بالاعتماد على قدراتهم العقلية ، والتي تطورت على مدى سنوات عديدة من التطور ، ولكن تبين أنه من المستحيل ببساطة تقسيمها مرة أخرى إلى قواعد صارمة يمكن وضعها على الكود.

نتيجة لذلك ، تقوم العديد من الروبوتات اليوم بمعالجة اللغة بناءً على الإحصائيات. يقوم العلماء بتزويدهم بنصوص ضخمة تُعرف باسم الكيانات ، ثم يسمحون لأجهزة الكمبيوتر بتقسيم النصوص الطويلة إلى أجزاء لمعرفة الكلمات التي غالبًا ما تتوافق مع بعضها وبأي ترتيب. يسمح هذا للروبوت "بتعلم" اللغة بناءً على التحليل الإحصائي.

تعلم جديد

تخيل أن شخصًا لم يلعب الجولف أبدًا قرر أن يتعلم كيف يتأرجح في مضرب الجولف. يمكنه قراءة كتاب عنها ثم المحاولة ، أو مشاهدة تمرين لاعب غولف شهير ثم تجربته بمفرده. على أي حال ، سيكون من السهل والسريع إتقان الأساسيات.

تواجه الروبوتات تحديات معينة عند محاولة بناء آلة مستقلة قادرة على تعلم مهارات جديدة. تتمثل إحدى الطرق ، كما هو الحال مع لعبة الجولف ، في تقسيم النشاط إلى خطوات دقيقة ثم برمجتها في دماغ الروبوت. هذا يعني أن كل جانب من جوانب النشاط يحتاج إلى الفصل والوصف والتشفير ، وهو ليس من السهل دائمًا القيام به. هناك جوانب معينة من تأرجح مضرب الجولف يصعب وصفها بالكلمات. على سبيل المثال ، تفاعل الرسغ والكوع. هذه التفاصيل الدقيقة أسهل في إظهارها من وصفها.

في السنوات الأخيرة ، أحرز العلماء بعض التقدم في تعليم الروبوتات لتقليد عامل بشري. يسمونه التعلم بالمحاكاة ، أو التعلم التوضيحي (تقنية LfD). كيف يفعلون ذلك؟ تسليح الآلات بمصفوفات من كاميرات ذات زاوية واسعة وكاميرات زووم. يسمح هذا الجهاز للإنسان الآلي "برؤية" المعلم وهو يقوم ببعض العمليات النشطة. تعالج خوارزميات التعلم هذه البيانات لإنشاء خريطة دالة رياضية تدمج المدخلات المرئية والإجراءات المرغوبة. بالطبع ، يجب أن تكون الروبوتات LfD قادرة على تجاهل جوانب معينة من سلوك معلمها - مثل الحكة أو سيلان الأنف - والتعامل مع المشكلات المماثلة التي تنشأ من الاختلاف في تشريح الإنسان والروبوت.

يخدع

تم تطوير فن الخداع الفضولي حتى في الحيوانات من أجل تجاوز المنافسين وعدم تأكلهم من قبل الحيوانات المفترسة. في الممارسة العملية ، يمكن أن يكون الخداع كفن للبقاء آلية فعالة للغاية للحفاظ على الذات.

بالنسبة للروبوتات ، قد يكون تعلم كيفية خداع البشر أو الروبوتات الأخرى أمرًا صعبًا للغاية (وربما يكون مفيدًا لك ولي). يتطلب الخداع الخيال - القدرة على تكوين أفكار أو صور لأشياء خارجية لا ترتبط بالمشاعر - والجهاز ، كقاعدة عامة ، لا يفعل ذلك. إنها رائعة في معالجة البيانات مباشرة من أجهزة الاستشعار والكاميرات والماسحات الضوئية ، لكنها لا تستطيع تشكيل مفاهيم تتجاوز البيانات الحسية.

من ناحية أخرى ، قد تكون روبوتات المستقبل أكثر قدرة على التعامل مع الخداع. تمكن العلماء في Georgia Tech من نقل بعض مهارات خداع السناجب إلى الروبوتات في المختبر. درسوا أولاً القوارض الماكرة التي تحمي مخابئهم الغذائية عن طريق جذب المنافسين إلى مرافق التخزين القديمة وغير المستخدمة. ثم قاموا بترميز هذا السلوك في قواعد بسيطة وتحميله في أدمغة الروبوتات الخاصة بهم. كانت الآلات قادرة على استخدام هذه الخوارزميات لتحديد متى قد يكون الغش مفيدًا في موقف معين. لذلك ، يمكن أن يخدعوا رفيقهم ، ويجذبونه إلى مكان آخر لا قيمة له فيه.

توقع الأفعال البشرية

في Jetsons ، تمكنت خادمة الروبوت روزي من إجراء محادثة وطهي وتنظيف ومساعدة جورج وجين وجودي وإلروي. لفهم جودة بناء Rosie ، فقط تذكر إحدى الحلقات الأولية: السيد Spaceley ، رئيس جورج ، يأتي إلى منزل Jetsons لتناول العشاء. بعد الوجبة ، يأخذ سيجارًا ويضعه في فمه ، بينما تندفع روزي للأمام بولاعة. يمثل هذا الإجراء البسيط سلوكًا بشريًا معقدًا - القدرة على توقع ما سيحدث بعد ذلك ، بناءً على ما حدث للتو.

مثل الخداع ، يتطلب توقع الفعل البشري روبوتًا لتخيل حالة مستقبلية. يجب أن يكون قادرًا على أن يقول ، "إذا رأيت شخصًا يقوم بـ" أ "، عندئذٍ ، كما أستطيع من خلال تجربة سابقة ، فمن المحتمل أن يفعل" ب ". في مجال الروبوتات ، كانت هذه النقطة صعبة للغاية ، لكن الناس يحرزون بعض التقدم. طور فريق في جامعة كورنيل روبوتًا مستقلاً يمكنه الاستجابة بناءً على كيفية تفاعل الرفيق مع الأشياء الموجودة في البيئة. للقيام بذلك ، يستخدم زوجًا من الكاميرات ثلاثية الأبعاد لالتقاط صورة للمحيط. ثم تحدد الخوارزمية العناصر الأساسية في الغرفة وتجعلها تبرز عن البقية. ثم استخدم كمية كبيرةالمعلومات التي تم الحصول عليها نتيجة التدريبات السابقة ، يطور الروبوت مجموعة من التوقعات المحددة للحركات من الشخص والأشياء التي يلمسها. يستخلص الروبوت استنتاجات حول ما سيحدث بعد ذلك ويتصرف وفقًا لذلك.

أحيانًا تكون روبوتات كورنيل مخطئة ، لكنها تتقدم بثقة تامة ، بما في ذلك مع تحسن تكنولوجيا الكاميرا.

تنسيق الأنشطة مع الروبوتات الأخرى

تتطلب آلة واحدة كبيرة الحجم - حتى الروبوت ، إذا صح التعبير - استثمارًا كبيرًا للوقت والطاقة والمال. يتضمن نهج آخر نشر جيش من الروبوتات الأبسط التي يمكنها العمل معًا لإنجاز المهام المعقدة.

ينشأ عدد من المشاكل. يجب أن يكون الروبوت الذي يعمل في فريق قادرًا على وضع نفسه بشكل جيد فيما يتعلق بأقرانه وأن يكون قادرًا على التواصل بشكل فعال - مع الآلات الأخرى والمشغل البشري. لحل هذه المشكلات ، لجأ العلماء إلى عالم الحشرات ، الذي يستخدم سلوكيات حشود معقدة للعثور على الطعام وحل المشكلات التي تفيد المستعمرة بأكملها. على سبيل المثال ، من خلال دراسة النمل ، أدرك العلماء أن الأفراد يستخدمون الفيرومونات للتواصل مع بعضهم البعض.

يمكن للروبوتات استخدام نفس "منطق الفرمون" ، بالاعتماد فقط على الضوء ، وليس المواد الكيميائية ، للتواصل. إنه يعمل كالتالي: مجموعة من الروبوتات الصغيرة منتشرة في مكان ضيق. يقومون أولاً باستكشاف هذه المنطقة بشكل عشوائي حتى يعثر أحدهم على مسار خفيف تركه روبوت آخر. إنه يعرف أن يتبع الطريق ، ويذهب ، تاركًا أثره الخاص. مع اندماج المسارات في واحد ، المزيد والمزيد من الروبوتات تتبع بعضها البعض في ملف واحد.

نسخ ذاتي

قال الرب لآدم وحواء: "أثمروا واكثروا وأملؤوا الأرض". إن الروبوت الذي يتلقى مثل هذا الأمر سيشعر بالحرج أو بخيبة الأمل. لماذا ا؟ لأنه غير قادر على الإنجاب. بناء روبوت شيء مختلف تمامًا ، لكن إنشاء روبوت يمكنه عمل نسخ من نفسه أو تجديد المكونات المفقودة أو التالفة أمر مختلف تمامًا.

من اللافت للنظر أن الروبوتات قد لا تأخذ البشر كمثال لنموذج تناسلي. ربما لاحظت أننا لسنا منقسمين إلى جزأين متطابقين. أبسط ، مع ذلك ، هو القيام بذلك طوال الوقت. يمارس أقارب قنديل البحر - هيدرا - شكلاً من أشكال التكاثر اللاجنسي يُعرف باسم التبرعم: تنفصل كرة صغيرة عن جسم الوالد ثم تنفصل لتصبح فردًا جديدًا متطابقًا وراثيًا.

يعمل العلماء على روبوتات يمكنها فعل الشيء نفسه إجراء بسيطاستنساخ. العديد من هذه الروبوتات مبنية من عناصر متكررة ، عادة على شكل مكعبات ، مصنوعة في صورة وشبه مكعب واحد ، وتحتوي أيضًا على برنامج النسخ الذاتي. تحتوي المكعبات على مغناطيسات على السطح ، لذا يمكن ربطها وفصلها عن المكعبات الأخرى المجاورة. ينقسم كل مكعب إلى قسمين قطريًا ، بحيث يمكن أن يوجد كل نصف بشكل مستقل. يحتوي الروبوت بأكمله على عدة مكعبات مجمعة في شكل معين.

العمل من حيث المبدأ

عندما نتفاعل مع الناس كل يوم ، نتخذ مئات القرارات. في كل منها ، نزن كل خيار لدينا ، ونحدد ما هو جيد وما هو سيئ ، وصادق وغير أمين. إذا أرادت الروبوتات أن تكون مثلنا ، فستحتاج إلى فهم الأخلاق.

ولكن كما في حالة اللغة ، من الصعب للغاية تدوين السلوك الأخلاقي ، ويرجع ذلك أساسًا إلى عدم وجود مجموعة واحدة من المبادئ الأخلاقية المقبولة عمومًا. الخامس دول مختلفةهناك قواعد سلوك مختلفة و أنظمة مختلفةالقوانين. حتى في الثقافات الفردية ، يمكن أن تؤثر الاختلافات الإقليمية على كيفية تقييم الناس وقياس أفعالهم وتلك الخاصة بمن حولهم. تبين أن محاولة كتابة أخلاقيات عالمية ومناسبة لجميع الروبوتات أمر شبه مستحيل.

هذا هو السبب في أن العلماء قرروا إنشاء روبوتات مع الحد من نطاق المشكلة الأخلاقية. على سبيل المثال ، إذا كان للآلة أن تعمل في بيئة معينة - في المطبخ ، على سبيل المثال ، أو في غرفة المريض - سيكون لديها قواعد سلوك أقل بكثير وقوانين أقل لاتخاذ القرارات الأخلاقية. لتحقيق هذا الهدف ، يقدم مهندسو الروبوتات خيارات أخلاقية في خوارزمية تعلم الآلة. يعتمد هذا الاختيار على ثلاثة معايير مرنة: ما هي النية الحسنة التي سيؤدي إليها الإجراء ، وما الضرر الذي سينتج عنه ، ومقياس العدالة. باستخدام هذا النوع من الذكاء الاصطناعي ، سيتمكن روبوتك المنزلي المستقبلي من تحديد من يجب أن يغسل الصحون في الأسرة بالضبط ومن سيحصل على جهاز التحكم عن بعد في التلفزيون ليلاً.

تشعر بالعواطف

"هذا سرّي ، إنه بسيط جدًا: فقط القلب حاد البصر. لا يمكنك رؤية أهم شيء بعينيك ".

إذا كانت ملاحظة الثعلب هذه من "الأمير الصغير" التي كتبها أنطوان دو سانت إكزوبيري صحيحة ، فلن ترى الروبوتات الأجمل والأفضل في هذا العالم. بعد كل شيء ، هم رائعون في استكشاف العالم من حولهم ، لكن لا يمكنهم تحويل البيانات الحسية إلى مشاعر محددة. لا يمكنهم رؤية ابتسامة أحد الأحباء والشعور بالفرح ، أو إصلاح كآبة شخص غريب الغاضب والارتعاش من الخوف.

هذا ، أكثر من أي شيء آخر في هذه القائمة ، هو ما يفصل الإنسان عن الآلة. كيف تعلم الروبوت الوقوع في الحب؟ كيف تبرمج الإحباط أو الاشمئزاز أو المفاجأة أو الشفقة؟ هل يستحق المحاولة على الإطلاق؟

يعتقد بعض الناس أن الأمر يستحق ذلك. إنهم يعتقدون أن روبوتات المستقبل ستجمع بين الأنظمة المعرفية والعاطفية ، مما يعني أنها ستعمل بشكل أفضل وتتعلم بشكل أسرع وتتفاعل بشكل أكثر فعالية مع الناس. صدق أو لا تصدق ، توجد بالفعل نماذج أولية لهذه الروبوتات ، ويمكنها التعبير عن مجموعة محدودة من المشاعر البشرية. يمتلك Nao ، وهو إنسان آلي طوره علماء أوروبيون ، الصفات العاطفية لطفل يبلغ من العمر عامًا واحدًا. يمكنه التعبير عن السعادة والغضب والخوف والفخر ، مصحوبًا بالعواطف بالإيماءات. وهذه ليست سوى البداية.