كيف ستخلق 'superbots' الصغيرة أقمار صناعية رخيصة الثمن

هناك أماكن ، مثل الفضاء الخارجي ، حيث لا يقتصر الأمر على إرسال البشر للقيام بأعمال الهندسة ولكن أيضًا الخطرة للغاية والمكلفة للغاية. من غير المنطقي أيضًا بناء أجزاء ضخمة مؤهلة من الفضاء هنا على الأرض ثم نقلها إلى هناك. احتاج المسؤولون الأمريكيون إلى شيء أكثر مرونة ، وحدات ، وأكثر إجمالاً (بشكل مصطنع) ذكي.

أدخل مشروع فينيكس. في يناير 2014 ، منحت وكالة مشاريع الأبحاث المتقدمة للدفاع (DARPA) الدكتور وي مين مين وفريقه في معهد علوم المعلومات بجامعة جنوب كاليفورنيا (ISC) منحة بقيمة مليون دولار لتكييف "SuperBot" القابلة لإعادة التشكيل الروبوتات للاستخدام في الفضاء.

جنبا إلى جنب مع شركة NovaWurks ومقرها كاليفورنيا ، طُلب من ISI إنتاج وحدات 15 رطلاً (تسمى StarCells) والتي - عندما يتم دمجها - يمكن أن تشكل "بنية ساتلية منخفضة التكلفة يمكن أن تتوسع إلى ما لا نهاية تقريبًا" ، وفقًا لـ DARPA.

وقال DARPA إن هذه الأجهزة ، أو الأقمار الصناعية ، ترتبط ببعضها البعض و "تشارك البيانات ، والطاقة ، وقدرات الإدارة الحرارية". وبالتالي يمكنهم التكيف مع مجموعة متنوعة من المواقف أو البعثات الفضائية المختلفة "مع أي نوع أو حجم أو حمولة شكل". ويمكن أيضا أن تنتج وحدات بثمن بخس على خط التجميع.

قامت PCMag بزيارة مكتب الدكتور شين في مارينا ديل ري ، كاليفورنيا لمعرفة المزيد. تركز الأبحاث التي أجراها الدكتور شين في معهد ISI على الروبوتات القابلة لإعادة التكوين والتكيف والاستقلال الذاتي وغيرها من أنظمة الذكاء الاصطناعي. وُلِد في جينهوا بالقرب من شنغهاي ، وبعد الثورة الثقافية ، عندما أعاد دنغ شياو بينغ فتح الجامعات ، درس شين الهندسة الكهربائية وهندسة الحاسبات في جامعة بكين ، وتخرج عام 1982.

كواحد من أفضل الطلاب في البلاد ، سُمح له بعد ذلك بتقديم طلب للدراسات العليا في الولايات المتحدة. اختار كارنيجي ميلون ، حيث قابل هربرت سيمون عندما زار بكين لإلقاء محاضرة في الذكاء الاصطناعي والتفاعل بين الإنسان والحاسوب. لأن شين كان بالكاد ستة أشهر من الدراسة المكثفة للغة الإنجليزية وكان أول طالب صيني على الإطلاق في جامعة CMU ، كانت صدمة ثقافية بالنسبة له. لكن سيمون قام بالإرشاد إلى شين ولعب دورًا متزايد الأهمية في حياته.

وقال شين "إنه أعظم رجل عرفته على الإطلاق" ، مشيرًا إلى مقالات مؤطرة حول سايمون فوق مكتبه. (توفي سيمون في عام 2001.)

على طاولة شين ، المنتشرة وسط أدوات المهوس المعتادة (Yoda ، C-3PO ، و R2-D2) ، تم نقل العديد من وحدات SuperBot ، وكشافات الأشعة تحت الحمراء ، بشكل مستقل. يقيس كل SuperBot حوالي 5 × 2.5 × 2.5 بوصة ولديه ستة موصلات عالمية قابلة لإعادة التشكيل ، والطاقة المدمجة ، ووحدة التحكم ، وأجهزة الاستشعار ، والمشغلات ، والاتصالات (الأشعة تحت الحمراء ، وتقنية Bluetooth ، وراديو الموجة القصيرة). لديهم ثلاث حركات متميزة: الملعب ، ياو ، ولفة. في الاختبارات المعملية ، أثبتت SuperBot أنها تستطيع السفر لمسافة تزيد عن 1100 متر ، وصعود حبل عموديًا ، وتسلق الكثبان الرملية بطول 110 أمتار.

أوضح الدكتور شين كيف حصل على الروبوتات: "كان لدي حلم دائمًا ، حتى عندما كنت في الصين ، وأبحث عن شيء لابد من صنعه في حياتي. لقد درست أجهزة الكمبيوتر. لقد وجدت مجال الذكاء الاصطناعي. لقد فكرت ، واو ، كان هذا رائعًا ، لقد كان حلمي هو بناء روبوت صغير لتتعلم مثل طفل صغير ، فأنت ستقذفه في بيئة جديدة وستنمي المعرفة بنفسها ، ولاحقًا عندما كان لدي أولادي ورأوا كيف تعلم ، ثم عرفت أننا بعيدون عن هذا السيناريو!"

لذا ، بدلاً من محاولة عكس الطريقة التي يكتسب بها البشر المعرفة ، قام الدكتور شين "بتعليم" روبوتاته للرد على "المفاجآت" والتكيف بهذه الطريقة.

"في كل مرة تقوم فيها بعمل ما" ، أوضح الدكتور شين "، تقوم بعمل تنبؤ قبل أن تقوم بذلك بناءً على تجربتك السابقة والمعرفة التي لديك بالفعل. ثم عندما تفعل ، سترى ما يحدث. إذا كانت النتائج يحدث لمطابقة تنبؤك ، إنه أمر رائع ، وإذا لم يكن الأمر كذلك ، فإننا نسميها "مفاجأة" ويجب أن يكون الروبوت قادرًا على إيقاف الموقف وتحليله ، ومعرفة السبب والمراجعة والتعلم ثم الاستمرار."

وقال الدكتور شين إن الباحثين يمكنهم إسقاط 100 سوبربوتس في الصحراء ، حيث سيعيدون تكوين أنفسهم على أنهم مركبة متنقلة ويتحركون فوق الكثبان الرملية. يمكنهم بعد ذلك إعادة تكوين لينمو الساقين ويصعدوا إلى أعلى الكثبان الرملية ، "يعيدون التجمع إلى دفيئة ، يسقطون البذور ويحميون هذه البذور لمدة أسبوعين حتى يبدأوا في النمو".

لقد تطور مشروع SuperBot باستمرار خلال السنوات التسع الماضية ؛ يصل الإصدار الحالي للبرنامج إلى رقم 2000 (معظمها C مع بعض رموز التجميع) ، وهناك خمسة إصدارات من التكوينات الإلكترونية والميكانيكية.

لا يمكن للدكتور شين التعليق مباشرة على أعمال DARPA المستمرة ، على الرغم من أن التقارير تشير إلى أن الإطلاق قد يحدث في وقت ما من هذا العام. ومع ذلك ، سيقول إنه يعمل حاليًا على إصلاح مشكلات الطاقة ، أو إيجاد طريقة لوحدات لتقاسم الطاقة عبر سلسلة من الوحدات إذا فشلت بطارية الوحدة.

"يجب على SuperBot التعامل بدون ساعة عالمية أو قائد - كل وحدة يجب أن تعمل بشكل مستقل" ، أوضح شن. "موصلاتنا مختلفة أيضًا. حتى في حالة تلف أحد الجوانب ، يمكن أن يقول الجانب الآخر ،" سأتركك وأعيد الاتصال هنا ". يسمون بعضهم البعض من مسافة بعيدة باستخدام الراديو على الموجات القصيرة. عندما يكونون قريبين ، فإنهم يستخدمون الأشعة تحت الحمراء. إننا نعمل الآن على تكوينات أكثر تطوراً طوال الوقت."

ولكن عندما يُسأل شين عن الطريقة التي جاء بها بالاسم ، فقد تعثر. "هذا سؤال مثير للاهتمام. لقد فكرت للتو ،" هذا روبوت عظيم ، إنه يحتاج إلى اسم رائع! " ثم فكرت ، "SuperBot!" وأصبح هذا هو الاسم. أنا أحب الإبداع. كل ما نفعله هنا - لم يكن أي من هذا موجودًا من قبل."

لمعرفة المزيد ، تحقق من مشروع فينيكس أثناء العمل في الفيديو أدناه.