رباتهایی که «لمس» را احساس میکنند؛ جهش بزرگ در هوش مصنوعی انساننما
پژوهشگران با طراحی یک سامانه پیشرفته هوش مصنوعی موفق شدهاند قابلیت «حس لمس» را به توانایی بینایی رباتهای انساننما اضافه کنند؛ فناوریای که میتواند توانایی این رباتها در انجام کارهای پیچیده فیزیکی را بهطور چشمگیری افزایش دهد و راه را برای استفاده گسترده از آنها در خانهها، شفاخانهها و کارخانهها هموار کند.
به گزارش خبرگزاری سریع؛ رباتهای انساننما در سالهای اخیر پیشرفت قابل توجهی داشتهاند و بسیاری از شرکتهای فناوری تلاش میکنند از آنها برای انجام کارهای روزمره در محیطهای انسانی استفاده کنند. با این حال، یکی از چالشهای اصلی این رباتها ناتوانی در انجام کارهایی است که نیاز به تماس دقیق با اشیا دارد.
برای نمونه، کارهایی مانند تاکردن لباس، جابهجایی اشیای ظریف یا مرتبسازی وسایل نیازمند درک دقیق از نیروی تماس میان دست و جسم است؛ قابلیتی که انسانها بهطور طبیعی از طریق ترکیب بینایی و حس لامسه انجام میدهند.
اکنون پژوهشگران دانشگاه کارنگی ملون امریکا و مرکز هوش مصنوعی بوش (Bosch Center for AI) سامانهای طراحی کردهاند که میتواند این محدودیت را تا حد زیادی برطرف کند.
سامانه HTD؛ ترکیب بینایی و لمس در رباتها
سامانه جدید که HTD نام دارد، مخفف عبارت Humanoid Transformer with Touch Dreaming است. این سامانه نوعی مدل پیشرفته هوش مصنوعی است که درون ربات انساننما قرار میگیرد و به آن کمک میکند هنگام لمس اشیا، نیروها و تغییرات تماس را پیشبینی کند.
به زبان ساده، این فناوری به ربات اجازه میدهد نهتنها اشیا را ببیند، بلکه احساس کند هنگام تماس با آنها چه اتفاقی میافتد.
این سامانه میتواند تشخیص دهد چه مقدار نیرو باید برای گرفتن یا جابهجایی یک جسم اعمال شود و چگونه این نیرو در طول حرکت تغییر میکند. چنین قابلیتی باعث میشود رباتها در تعامل با اشیا دقیقتر و ایمنتر عمل کنند.
الهام از توانایی شگفتانگیز انسان
پژوهشگران برای طراحی این سیستم از نحوه عملکرد بدن انسان الهام گرفتهاند.
«یارو نیو»، دانشجوی دکتری دانشگاه کارنگی ملون و نویسنده اصلی این پژوهش میگوید انسانها هنگام انجام کارهای دستی تنها به چشمهای خود تکیه نمیکنند، بلکه مجموعهای از حسها و پیشبینیهای ذهنی در کنار هم عمل میکنند.
برای مثال، هنگام تاکردن لباس یا برداشتن یک فنجان، انسان بهطور همزمان از بینایی، حس لامسه و تجربههای قبلی خود استفاده میکند تا بداند چه مقدار نیرو لازم است.
پژوهشگران تلاش کردند همین سازوکار را در قالب یک مدل هوش مصنوعی برای رباتها بازسازی کنند.
«رویای لمس» چگونه کار میکند؟
یکی از ویژگیهای مهم سامانه HTD مفهومی به نام Touch Dreaming یا «رویای لمس» است.
در این روش، سیستم هوش مصنوعی میتواند قبل از انجام یک عمل، پیشبینی کند که هنگام تماس با یک جسم چه نوع سیگنالهای لمسی ایجاد خواهد شد.
به بیان دیگر، ربات قبل از لمس واقعی یک شیء، در ذهن خود سناریوی تماس را شبیهسازی میکند و بررسی میکند که چه نیرویی باید اعمال شود.
«دینگ ژائو»، استاد دانشگاه کارنگی ملون و نویسنده ارشد این تحقیق میگوید سیستمهایی که تنها بر اساس دادههای بینایی آموزش دیدهاند، در کارهای مبتنی بر تماس فیزیکی دچار مشکل میشوند؛ زیرا بسیاری از اطلاعات تماس قابل مشاهده نیست و بهسرعت تغییر میکند.
به همین دلیل افزودن پیشبینیهای لمسی میتواند عملکرد رباتها را بهطور چشمگیری بهبود دهد.
نتایج آزمایشها؛ افزایش چشمگیر موفقیت
پژوهشگران برای بررسی عملکرد سامانه HTD آن را در پنج فعالیت عملی آزمایش کردند:
• قرار دادن اشیا در محل مشخص
• مرتبسازی و سازماندهی کتابها
• تاکردن حوله
• جابهجایی مواد
• سرو چای
نتایج آزمایشها نشان داد استفاده از این فناوری میزان موفقیت انجام کارها را بهطور متوسط ۹۰.۹ درصد نسبت به روشهای قبلی افزایش داده است.
همچنین مشخص شد که تنها اضافه کردن حس لامسه کافی نیست. استفاده از روش «پیشبینی هوشمند سیگنالهای لمسی» حدود ۳۰ درصد عملکرد بهتری نسبت به روشهای سنتی داشته است.
چرا این فناوری اهمیت دارد؟
افزودن حس لمس به رباتها یکی از مهمترین گامها برای تبدیل آنها به دستیاران واقعی انسان محسوب میشود.
اگر رباتها بتوانند مانند انسان اشیا را لمس و کنترل کنند، کاربردهای گستردهای خواهند داشت؛ از جمله:
• کمک به سالمندان در خانه
• انجام کارهای خدماتی در سفاخانهها
• فعالیت در خطوط تولید کارخانهها
• کمک در عملیات امداد و نجات
• انجام کارهای ظریف صنعتی
این فناوری میتواند فاصله میان رباتهای آزمایشگاهی و رباتهایی که در زندگی روزمره انسان حضور دارند را بهطور قابل توجهی کاهش دهد.
