دراسة تكشف قدرة الروبوتات على التعلم الذاتي من خلال مراقبة نفسها بالكاميرا

كشفت دراسة حديثة أجراها باحثون في كلية الهندسة بجامعة كولومبيا عن قدرة الروبوتات على التعلم الذاتي وتطوير أدائها من خلال مراقبة نفسها باستخدام كاميرا. 

وأظهرت الدراسة أن الروبوتات تستطيع بناء نموذج ثلاثي الأبعاد لأجسامها عبر تحليل مقاطع الفيديو التي تلتقطها، مما يمنحها القدرة على فهم آليات حركتها والتكيف مع الأضرار التي قد تتعرض لها.

نُشرت نتائج الدراسة في مجلة Nature Machine Intelligence، حيث أوضح الباحثون كيف أن الروبوتات لم تكتفِ بتطوير حركاتها، بل أصبحت قادرة على تعديل أدائها تلقائيًا عند حدوث تلف في أحد أجزائها،يمثل هذا الابتكار خطوة مهمة نحو تطوير روبوتات أكثر استقلالية، قادرة على العمل بكفاءة دون تدخل بشري مستمر.

التعلم الذاتي من خلال المراقبة

قاد هذه الدراسة الباحث يوهانج هو، طالب الدكتوراه في مختبر الآلات الإبداعية بجامعة كولومبيا، تحت إشراف هود ليبسون، أستاذ الهندسة الميكانيكية. 

وأوضح هو أن الروبوتات تتعلم كما يتعلم الإنسان حركاته عند مشاهدة انعكاسه في المرآة، حيث تعتمد على تحليل مقاطع الفيديو لبناء تصور داخلي لحركاتها.

وأشار الباحثون إلى أن الروبوتات التقليدية تعتمد على محاكاة افتراضية يتم تصميمها مسبقًا لتدريبها قبل الانتقال إلى العالم الحقيقي، إلا أن هذا الأسلوب يتطلب جهدًا كبيرًا في البرمجة والهندسة، إلى جانب كونه مكلفًا، لكن النهج الجديد الذي اقترحه فريق البحث يسمح للروبوتات بإنشاء محاكاتها الذاتية دون الحاجة إلى برامج خارجية، مما يفتح الباب أمام تطوير أنظمة أكثر كفاءة ومرونة.

التكيف مع الأضرار والتطور المستمر

أحد أهم مميزات هذا النظام أنه يسمح للروبوتات بالتكيف تلقائيًا مع التغيرات التي تطرأ على أجسامها، مثل التلف أو الاهتراء، فإذا تعرض جزء من الروبوت لعطل، يستطيع النظام تعديل الحركات تلقائيًا لتعويض الخلل دون الحاجة إلى تدخل بشري.

وأوضح هود ليبسون أن هذا الاكتشاف يمثل تحولًا كبيرًا في عالم الروبوتات، إذ لم تعد بحاجة إلى صيانة مستمرة أو إعادة برمجتها عند حدوث مشاكل، وبدلًا من ذلك، تستطيع الروبوتات مراقبة نفسها، وإعادة ضبط حركاتها وفقًا للحالة الجديدة، مما يزيد من كفاءتها وعمرها التشغيلي.

الذكاء الاصطناعي في خدمة الروبوتات

يعتمد هذا الابتكار على أنظمة ذكاء اصطناعي متقدمة، خاصةً الشبكات العصبية العميقة، التي تساعد الروبوتات على تحليل الصور الثنائية الأبعاد واستنتاج الأبعاد الثلاثية لحركاتها، ويسمح ذلك للروبوت بفهم كيفية تحركه في بيئته، والتفاعل مع العناصر المحيطة به بكفاءة أكبر.

وإلى جانب قدرتها على التعلم والتكيف، تستطيع هذه الروبوتات اكتشاف الأعطال، مثل انحناء الذراع أو تآكل بعض الأجزاء، وتعديل حركاتها تلقائيًا لتعويض النقص.

تطبيقات عملية متعددة

يفتح هذا التطور الباب أمام استخدامات واسعة في العديد من المجالات، أبرزها:

الروبوتات المنزلية: يمكن لروبوتات التنظيف والمساعدة المنزلية التكيف مع الأعطال البسيطة، مثل العجلات غير المتوازنة، دون الحاجة إلى الصيانة.

الروبوتات الصناعية: يمكن للروبوتات المستخدمة في المصانع تعديل أدائها تلقائيًا عند حدوث خلل، مما يقلل من فترات التوقف ويحسن الإنتاجية.

الروبوتات الطبية: يمكن للروبوتات الجراحية التكيف مع التغيرات التي تطرأ أثناء العمليات، مما يزيد من دقة الإجراءات الطبية.

نحو روبوتات أكثر استقلالية

يرى هود ليبسون أن هذا التقدم يمهد الطريق لروبوتات أكثر ذكاءً، قادرة على التفاعل مع بيئتها بشكل مستقل دون الحاجة إلى إشراف بشري مستمر. 

وأكد أن تطوير الروبوتات التي تستطيع التعلم من نفسها يمثل خطوة مهمة نحو مستقبل يعتمد على الآلات الذكية في مختلف القطاعات.

وأشار ليبسون إلى أن الهدف النهائي من هذا البحث هو منح الروبوتات القدرة على "تخيل" حركاتها المستقبلية، تمامًا كما يفعل البشر عندما يخططون لتحركاتهم. واعتبر أن هذا المفهوم قد يغير جذريًا طريقة تصميم الروبوتات في المستقبل، مما يتيح لها تحقيق مستويات غير مسبوقة من الكفاءة والاستقلالية.

تطور مستمر في الذكاء الحركي

يعد هذا البحث امتدادًا لسلسلة دراسات يجريها فريق جامعة كولومبيا منذ أكثر من عقدين، حيث تمكن الباحثون عام 2006 من تطوير روبوتات قادرة على بناء تصور بسيط لأجسامها، ومع تطور التقنيات، أصبحت الروبوتات قادرة على إنشاء نماذج أكثر دقة باستخدام كاميرات متعددة.

وفي الدراسة الجديدة، تمكن الروبوت من إنشاء نموذج كامل لحركاته باستخدام مقطع فيديو واحد فقط، مما يمثل قفزة نوعية في مجال الذكاء الحركي. 

ويطلق الباحثون على هذه القدرة مصطلح "الوعي الذاتي الحركي" (Kinematic Self-Awareness)، وهو مفهوم يهدف إلى تطوير روبوتات تدرك وجودها وتفهم كيفية تفاعلها مع العالم المحيط بها.

مستقبل الروبوتات الذكية

مع استمرار التطورات في مجال الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي، يتوقع الباحثون أن تصبح الروبوتات أكثر قدرة على التعلم والتكيف، مما يعزز استخدامها في مختلف المجالات.

ويعتقد العلماء أن الخطوة التالية في هذا المجال ستكون تطوير روبوتات قادرة على "التخيل"، أي التنبؤ بالمستقبل القريب بناءً على خبراتها السابقة، وهو ما قد يشكل ثورة في عالم الذكاء الاصطناعي.

تشير هذه الدراسة إلى مستقبل مشرق للروبوتات، حيث تصبح أكثر ذكاءً واستقلالية، مما يعزز دورها في الحياة اليومية ويجعلها شريكًا موثوقًا في العديد من المهام الحيوية.

لمتابعة صفحة موبايل نيوز على فيسبوك اضغط هنــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــا