راهنماتو- همانطور که هر ورزشکار یا فرد آگاه به مد می داند، تصور ما از بدنمان همیشه درست یا واقع بینانه نیست، اما این موضوع یک عامل مهم در نحوه رفتار ما در جامعه است. گروهی از مهندسین دانشگاه کلمبیا امروز فاش کردند که رباتی ساخته اند که برای اولین بار می تواند بدون کمک انسان مدلی از کل بدن خود را از همان ابتدا تصور کند.
محققان در مقالهای که اخیراً در مجله Science Robotics منتشر شده، توضیح میدهند که چگونه ربات آنها یک مدل سینماتیکی از خود ساخت و چگونه از این مدل برای برنامهریزی حرکات، انجام اهداف و اجتناب از موانع در طیف وسیعی از سناریوها استفاده کرد. حتی آسیب وارده به بدنه آن نیز به صورت خودکار شناسایی و اصلاح شد.
محققان یک بازوی رباتیک را در دایرهای متشکل از پنج دوربین ویدئویی قرار دادند، سپس ربات در حالی که آزادانه حرکت می کرد، خود را از طریق این دوربین ها تماشا می کرد. مانند نوزادی که برای اولین بار در سالنی از آینه ها به کاوش می پردازد، ربات تکان می خورد و منقبض می شود تا بفهمد که دقیقاً چگونه بدنش در پاسخ به فرمان های مختلف موتور حرکت می کند. پس از حدود سه ساعت، ربات متوقف شد. شبکه عصبی عمیق داخلی آن، یادگیری رابطه بین اعمال حرکتی ربات و حجمی را که در محیط خود اشغال کرده بود، به پایان رسانده بود.
هاد لیپسون، استاد مهندسی مکانیک و مدیر آزمایشگاه ماشینهای خلاق دانشگاه کلمبیا، گفت: «ما واقعاً کنجکاو بودیم که ببینیم این ربات چگونه خود را تصور میکند.» پس از اینکه محققان با تکنیک های مختلف تجسم، دست و پنجه نرم کردند، خودانگاره به تدریج پدیدار شد. لیپسون گفت: «این تصویر مبهمی بود که به آرامی سوسو میزد و به نظر میرسید بدن سهبعدی ربات را نشان می دهد. همانطور که ربات حرکت می کرد، این تصویر سوسوزن به آرامی آن را دنبال کرد. این یک رخداد شگفت انگیز بود.»
توانایی روباتها برای مدلسازی خود بدون کمک مهندسان به دلایل زیادی مهم است زیرا نه تنها باعث صرفهجویی در نیروی کار میشود، بلکه به ربات اجازه میدهد تا با فرسودگی خود هماهنگی داشته باشد و حتی آسیب را شناسایی و جبران کند. نویسندگان استدلال می کنند که این توانایی مهم است زیرا ما به سیستم های خودمختاری نیاز داریم که بیشتر به خودشان متکی باشند. به عنوان مثال، یک ربات کارخانه می تواند تشخیص دهد که چیزی درست عمل نمی کند و آن را رفع کند یا درخواست کمک کند.
بويوان چن نويسنده اول اين مطالعه كه اين كار را هدايت كرده و اكنون استاديار دانشگاه دوك است، توضيح داد: «ما انسانها به وضوح تصوري از خود داريم. چشمانتان را ببندید و سعی کنید تصور کنید اگر بخواهید دستهایتان را به جلو بکشید یا یک قدم به عقب بردارید، بدنتان چگونه حرکت میکند. در جایی در مغز ما تصوری از خود داریم، یک الگوی خود که به ما اطلاع میدهد که چه حجمی از محیط اطراف خود را اشغال کردهایم، و چگونه این حجم در حین حرکت تغییر میکند.»
یافتن راههایی برای اعطای نوعی خودآگاهی به روباتها، بخشی از تلاش های چند دهه ای این تیم محسوب می شود. هاد لیپسون گفت: «خودمدلسازی، شکلی بدوی از خودآگاهی است. اگر یک ربات، حیوان یا انسان از خود الگوی دقیقی برخوردار باشد، می تواند در جهان بهتر عمل کند، می تواند تصمیمات بهتری بگیرد و حتی مزیت تکاملی برای او دارد.»