علوم القطيف مقالات علمية في شتى المجالات العلمية
مجموعات من الإنسان الآلي (وحدات صغيرة) يمكن استخدامها في عمليات البحث و الإنقاذ وتوصيل الأدوية
إبتكر العلماء إنسانا آليا يتكون من وحدات متعددة يمكنها أن تعمل معا، وكل وحدة (إنسان آلي صغير) لها القدرة على أن تستجيب وتعمل بمفردها دون الحاجة الى سيطرة مركزية – هذا يشبة الى حد كبير الخلايا الحية.
يبلغ قطر كل وحدة من الوحدات الدائرية ، أو “الإنسان الآلي الصغير” ، 23.5 سم. يتم ربط هذه الوحدات مع بعضها البعض بشكل فضفاض بالمغناطيس ويمكنها أن تتحرك فقط عن طريق التمدد أو الانكماش. لكن على الرغم من بساطة هذا الإنسان الآلي كوحدة واحدة ، لكنها كمجموعة قادرة على أداء أكثر تطوراً ، مثل التحرك نحو مصدر الضوء. أفاد الباحثون في آذار (مارس) في مجلة “نيتشر” أن الوحدات ذات الارتباط الضعيف (الفضفاض) أكثر مرونة من العديد من الأنظمة الآلية الأخرى المعروفة لأنه لا يوجد لديه نقطة فشل واحدة (مركزية) ويمكن (لمجموع الوحدات) أن تستمر في العمل حتى لو أصبح بعض الوحدات عاطلة.
العلماء يؤكدون إن النسخ المصغرة للإنسان الآلي يمكن استخدامها في عمليات البحث والإنقاذ – على سبيل المثال ، نشر وحدات (إنسان آلي صغير) مجهزة بأجهزة استشعار على حطام منزل إنهار للتو للعثور على الضحايا المدفونين. وبنفس المفهوم يمكن لوحدات صغيرة جدا جدا إيصال العقاقير إلى أجزاء يصعب الوصول إليها من جسم الإنسان أو تعزيز البحوث العلمية من خلال نمذجة نشاط الخلايا المتضمن في تكوين الأعضاء.
تم تجهيز النموذج الأولي للوحدات بمستشعرات ضوئية وإلكترونيات بسيطة تجعلها تتمدد أو تتقلص وفقًا لخوارزمية معينة. يقيس كل إنسان آلي صغير شدة الضوء القريب منه ويرسل هذه القراءة الى جيرانه. بمقارنة مقدار الضوء الذي تكتشفه كل وحدة (إنسان آلي صغير) بالنسبة للوحدات الأخرى ، تقرر كل وحدة متى تبدأ دورة التمدد والانكماش – مما يؤدي إلى تحركها جميعًا كمجموعة.
ابتكر الباحثون مجموعات مكونة من 24 وحدة وأظهروا أن بإمكان هذه الوحدات التحرك إلى مصدر ضوئي ، وهو نوع من الحركة يمكن مقارنته بالطريقة التي تتجمع بها الخلايا الحية وتتحرك من أجل إلتئام الجروح وغيرها من المهام. تقول دانييلا روس ، مديرة مختبر علوم الحاسوب والذكاء الاصطناعي بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وأحد قادة الفرق: “في نظامنا ، كل وحدة مصنعة بطريقة بسيطة للغاية ، وليس هناك سيطرة مركزية على الوحدات”. هذه الوحدات “تعمل معًا دون الاعتماد على أي وحدة بشكل منفرد”. (دانييلا روس تعمل في مجلس مستشاري Scientific American).
يمكن للإنسان الآلي الصغير (الروبوت) هذا أن يتجنب العوائق ويدفع الأشياء. وفي عمليات المحاكاة التي تحتوي على ما يصل إلى 100000 وحدة – وحتى إذا ما توقف عمل 20 في المائة – فلا يزال بإمكان ما تبقى من المجموع العمل بحوالي نصف سرعتها القصوى.
من المتوقع تطبيق هذا النوع من التكنولوجيا على كثير من المهام مثل: البحث والتقصي ، نقل وجمع المعلومات ،و نقل الحاجيات من مكان لآخر زرافات ووحدانا.
يقول هاجيمي أساما ، أستاذ الهندسة بجامعة طوكيو ، الذي لم يشارك في الدراسة: “ولكن لا تزال هناك العديد من المشكلات التي يتعين حلها قبل الوصول إلى التطبيقات الفعلية ، بما في ذلك القدرة على التكيف مع التغييرات في المهام والبيئة وحالة الروبوت الخاصة”.
*تمت الترجمة بتصرف