روبوتات جديدة تتعلم أن تحرك نفسها بنفسها

عرض باحثون من جامعة ليبزيك في ألمانيا برنامج كمبيوتر جديد مصمم خصيصا للروبوتات بحيث يسمح لها بأن "تتعلم" الحركة من خلال المحاولة والخطأ ومن ثم تلافي الخطأ من تلقاء ذاتها.
ويحاكي البرنامج الجديد عملية الاستشعار والإحساس المتداخلة والمترابطة، وتلك هي العملية ذاتها التي يقوم بها الدماغ في ما يُسمى "الشبكة أو الجملة العصبية."
ففي عروض من خلال أجهزة الفيديو، يقوم كلب اصطناعي بالتعلم على القفز فوق سور، بينما يتعلم روبوت آخر يحاكي النمط البشري كيف يقف بشكل عمودي، بالإضافة إلى أداء حركات الانقلاب في الهواء إلى الوراء (الشقلبة).
تعلم ذاتي
وقد قام الباحث البروفيسور رالف دير من معهد ماكس بلانك لتطبيقات الرياضيات في مجالات العلوم أيضا بتطبيق برنامج الكمبيوتر الجديد على حيوانات أخرى وأشخاص اصطناعيين من أجل إثبات فرضية أن الروبوتات يمكن أن تتعلم الحركة من تلقاء ذاتها.
والمعلومة الوحيدة التي تُزود بها الشبكة هي أنواع الحركات التي يستطيع الروبوت إنجازها. ففي حال الإنسان الآلي مثلا، هنالك 15 مفصلا، بالإضافة إلى الزوايا التي يمكن للروبوت أن يتحرك وفقها.
في فيلم آي-روبوت كانت الروبوتات قادرة على التعبير المعقد عن المشاعر كالبشر
إلا أن الروبوتات لا تُزود بأي معلومات تتعلق بالبيئة المحيطة بها، بل يُترك الأمر لها لاستشعار الوسط المحيط واتخاذ الخطوة التالية المناسبة.
شبكة عصبية
وتقوم الشبكة العصبية بعدئذ ببث وإرسال إشارات للروبوت لكي يتحرك باتجاه محدد، ومن ثم تتنبأ بالوجهة التي يتعين على الروبوت أن يسلكها والنقطة التي سيؤول إليها، وذلك بناء على الحركة التي يؤديها.
وفي حال اعترض الروبوت عقبة ما، مثل جدار أو أرضية مثلا، فهذا يعني أن التنبؤ يكون خاطئا، وبالتالي يحاول الروبوت القيام بحركات مختلفة، بحيث يتعلم عن نفسه وبيئته في الوقت الذي يقوم فيه بأداء تلك الحركات.
يقول البروفيسور دير: "نقوم بادىء الأمر بمجرد إلقاء روبوت في الفضاء. إلا أن الروبوتات لا تعرف أي شيء، وبالتالي فهي لا تفعل أي شيء."
ضجيج إلكتروني إنه (الروبوت) كالطفل حديث الولادة، فهو لا يعرف أي شيء، لكنه يحاول التحرك، إذ أن ذلك يُعد أمرا طبيعيا بالنسبة لجسمه
البروفيسور رالف دير من معهد ماكس بلانك لتطبيقات الرياضيات في مجالات العلوم
ويضيف قائلا إن الجملة العصبية تقوم في نهاية المطاف بالتقاط الضجيج الإلكتروني الناتج والذي يسبب حركات وذبذبات صغيرة.
ويجرب الروبوت بعد ذلك أداء حركات أكبر في الوقت الذي يسعى به لمعرفة مجال حركته.
ويردف البروفيسور دير بالقول: "إنه (الروبوت) كالطفل حديث الولادة، فهو لا يعرف أي شيء، لكنه يحاول التحرك، إذ أن ذلك يُعد أمرا طبيعيا بالنسبة لجسمه، إلا أن الروبوت سرعان ما يبدأ في غضون نصف ساعة من ذلك بالتقلب في المكان والدحرجة والقفز والوثوب في الهواء."
سلوك الروبوت
ويعتبر الخبراء أن هذه الطريقة والنهج بالتعامل مع الروبوتات هي أكثر مرونة من عملية البرمجة التقليدية التي يتم التخطيط للحركات وفقها بكد وجهد فائقين وفي فضاء محدد بشكل جيد. وهكذا ومع تغير الظروف، فإن سلوك الروبوت هو الآخر يتغير بدوره.
والأكثر من ذلك، فإن البرنامج الجديد يمكن أن يُستخدم مع أي نوع من الروبوتات، فقد حاول البروفيسور دير تشغيل النظام الجديد على أجهزة جد بسيطة مزودة بعجلات.
بعض الروبوتات تعكس "سلوكا فطريا"
وقد وصف البروفيسور دير تلك الآلية بقوله: "أنا أسميها بالدماغ الذي يمكنك أن تصله بقابس كهربائي ومن ثم تبدأ تشغيله على الفور."
نظام محدد
أما دانيال بولاني من جامعة هيرتفوردشير، فيقول معقبا على البرنامج الجديد: "إن الشيء التقليدي والكلاسيكي في الروبوتات هو مبدأ احضر لي هذه، أو قم بأداء لعبة الشطرنج تلك واربح. وهكذا تكون المهمة قد أُعطيت. أما نظام رالف دير، فهو محدد ومعرف فقط بما يمكنه أن يتصوره ويفعله، دون أن يكون له أهداف وغايات معينة. إنه لنهج جيد للغاية."
أما الآن، فإن الشبكة العصبية المذكورة تتعلم أنماط السلوك، مثل كيفية الوقوف، إلا أن سرعان ما تنساها. أما البروفيسور دير وزملاءه، فيهم يعملون على خلق ذاكرة بعيدة المدى، وبالتالي يستطيع الروبوت من خلالها معرفة ما الذي ينبغي القيام به عندما يجد نفسه في حالات أو أوضاع مماثلة.
يُشار إلى أن البروفيسور دير سيقدم عروض الفيديو على نظامه الجديد أمام المؤتمر السادس للحياة الاصطناعية الذي سيُعقد في ويستمنستر في العاصمة البريطانية لندن هذا الأسبوع.
ويُذكر أن الإنسان قد نجح بتطوير أنماط ونماذج مختلفة ومتطورة من الروبوتات حتى الآن، منها ما هو قادر على التجاوب بطريقة لبقة مع بني البشر، ومنها ما بوسعه أن يحل مكان الصبية في قيادة الهجن أثناء السباقات، وأخرى يجري العمل عليها حاليا ويُؤمل أن تتمكن من التفاعل عاطفيا مع البشر والإحساس والاستشعار عن بعد وعبر الإنترنت.