جدید ترین عناوین خبری امروز
Registering new users is currently not allowed.
  • مهشید
  • ۲۰ شهریور ۱۳۹۷
  • ۱۵:۰۰
  • 201
آموزش ربات‌ها ،ربات‌ها چه چیزهایی را از مورچه‌های آتشین می‌توانند فرابگیرند؟

آموزش ربات‌ها ،ربات‌ها چه چیزهایی را از مورچه‌های آتشین می‌توانند فرابگیرند؟

طبیعت همیشه منبع الهام انسان‌ها برای پیشرفت بوده است و امروزه بشر از این منبع الهام در همه زمینه‌ها حتی برای آموزش ربات‌ها هم استفاده می‌کند. حشرات در این میان شگفتی‌های زیادی برای بشر داشته‌اند، مورچه‌ها، زنبورها و موریانه‌ها در کولونی‌های بسیار پرجمعیت زندگی می‌کنند ولی طوری وظایف را بین خود تقسیم می‌کنند که کار ر کمترین زمان و به شکل بهینه انجام شود. دانشمندان دریافته‌اند این الگوی رفتاری حشرات می‌تواند در آموزش ربات‌ها به خصوص ربات‌هایی که به صورت دسته جمعی فعالیت می‌کنند مورد استفاده قرار بگیرد. در این مقاله اختصاصی از مجله قرمز به روش کار خاص و متفاوت مورچه‌های آتشین خواهیم پرداخت و خواهیم دید که این روش چطور می‌تواند به آموزش ربات‌ها در انجام بهینه و سریع‌تر کارها کمک کند.

مورچه‌های آتشین و روش کار جالب آن‌ها

مشاهدات مختلف از لانه‌های مورچه‌های آتشین نشان داده است که در کولونی آن‌ها، تنها تعداد محدودی از مورچه‌ها مشغول کار و فعالیت هستند و بقیه مورچه‌ها تنها وقت گذرانی می‌کنند و کار مفیدی انجام نمی‌دهند. بررسی‌های رایانه‌ای نشان داده است که اگرچه این روش چندان منصفانه به نظر نمی‌رسد اما مزایای زیادی دارد و در واقع یک روش بهینه برای صرفه جویی در وقت است. محدود بودن تعداد مورچه‌های کارگر از شلوغ شدن تونل‌ها جلوگیری می‌کند و باعث می‌شود که این مورچه‌ها کار خود را در زمان مناسب انجام دهند. اما دانشمندان دریافته‌اند که این الگوی کاری می‌تواند یک روش مناسب برای آموزش ربات‌ها باشد. در مطالعه‌ای که روز هفدهم آگوست ۲۰۱۸ در مجله ساینس به چاپ رسیده است مطالعات گسترده‌ای در زمینه زندگی و رفتار مورچه‌های آتشین صورت گرفته است و جزئیات این رفتارها  و الگوهایی که می‌تواند برای آموزش ربات‌ها مورد استفاده قرار بگیرد منتشر شده است که در ادامه به آن‌ها خواهیم پرداخت.

آموزش ربات‌ها

چطور می‌توان از توانایی‌های مورچه‌ها برای آموزش ربات‌ها و ارتقای آن‌ها استفاده کرد؟

ربات‌هایی که در فضاهای محدود و پرجمعیت کار می‌کنند مثل ربات‌های امدادگر که در بلایای طبیعی به کمک انسان‌ها می‌آیند شرایطی شبیه به مورچه‌های آتشین را دارند و می‌توانند از الگوی کاری آن‌ها برای سرعت بخشید به عملیات خود استفاده کنند. جاستین ورفل محقق دانشگاه هاروارد که در زمینه رفتارهای انتخابی مطالعه می‌کند با الهام گرفتن از الگوهای رفتاری حشرات نوعی ربات طراحی کرده است که به صورت دسته جمعی فعالیت می‌کند. دنیل گلدمن که یک فیزیکدان در دانشگاه جرجیاتک است و در این پروژه با ورفل همکاری داشته است با کمک همکاران خود ۱۲ ساعت فیلم ویدئویی از ۳۰ لانه مورچه‌های آتشین تهیه کرد و با بررسی این ویدئوها مشخص شد که تنها سه تا پنج مورچه در هر نوبت کار حفر تونل‌های مربوط به کولونی را انجام می‌دهند و در واقع در یک دوره ۱۲ ساعته سی درصد از مورچه‌ها ۷۰ درصد از کار کولونی را به عهده دارند. گروه گلدمن دو کولونی را با کمک رایانه شبیه سازی کردند که یک کولونی طبق الگوی مورچه‌های آتشین شبیه سازی شد و در کولونوی دیگر همه مورچه‌های مجازی به طور یکسان کار می‌کردند. در انتها مشخص شد که کار حفر تونل در کولونی مجازی دوم سه برابر بیشتر از کولونی مجازی اول طول کشیده است. به این ترتیب می‌توان نتیجه گرفت عدالتی که در کولونی دوم رعایت شده بود به نفع مورچه‌ها نبود.

آموزش ربات‌ها

در ادامه گروه گلدمن روش کار گروهی مورچه‌های آتشین را روی ربات‌های خودکار پیاده سازی کردند، این ربات‌ها ربات‌هایی غلتکی بودند که در یک راهروی باریک در جهت عقب و جلو حرکت می‌کردند و توپ‌های پلاستیکی کوچکی را که به سمت آن‌ها پرتاب می‌شد جمع آوری می‌کردند. برنامه ریزی ربات‌ها برای انجام کار یکسان تا زمانی که تعداد آن‌ها از دو تا سه ربات تجاوز نمی‌کرد ایده بدی نبود اما زمانی که تعداد این ربات‌ها به چهار می‌رسید تونل‌های باریک مانع از رفت و آمد آن‌ها می‌شدند. در ادامه ربات‌ها به روشی متفاوت برنامه ریزی شدند و وظیفه به طور نامساوی بین آن‌ها تقسیم شد و مشخص شد که با این نوع از آموزش ربات‌ها سرعت انجام کار ۳۵ درصد افزایش پیدا می‌کند.

آموزش ربات‌ها

همان طور که گفتیم طبیعت نمونه‌ای عالی برای الگوبرداری است چون رفتارهای طبیعی موجودات نتییجه میلیون‌ها سال تکامل است و به ندرت می‌توان خطا و کم و کاستی در آن مشاهده کرد. این رفتارها در طول هزاران نسل بهینه سازی شده‌اند و با شرایط وفق پیدا کرده‌اند بنابراین الگوبرداری از آن‌ها به معنای استفاده از تجربیات طبیعت است و همین رفتارهای طبیعی موجودات می‌تواند علوم جدید مثل رباتیک را به پیشرفت‌های چشمگیری برساند.

اگر این مقاله مورد توجه شما قرار گرفت می‌توانید مقالات مشابه را در بخش علمی در مجله قرمز شاخه رباتیک و هوش مصنوعی مطالعه کنید. انتقادات و پیشنهادات خود را نیز در بخش نظرات با ما در میان بگذارید.

منبع: Science News (ترجمه‌ و تألیف اختصاصی توسط مجله قرمز)

۰ ۰ vote
Article Rating
دیدگاه ها 0
Subscribe
اعلام کردن به
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments

مقالات زیبایی

آکنه چیست
رژیم غذایی ضد آکنه؛ مقصر اصلی هورمون‌ها هستند یا رژیم غذایی شما؟
16
ناخن
۳ روغن جادویی برای سلامت ناخن‌ها
52
لوازم آرایشی
بهترین برندهای لوازم آرایشی در ایمالز
37
ضد آفتاب فیزیکی و شیمیایی
ضد آفتاب فیزیکی و شیمیایی هر کدام از چه فیلترهای UV استفاده می‌کنند؟
69
ضد آفتاب
ضد آفتاب خوب را بر اساس چه نکات و ویژگی‌هایی انتخاب کنیم؟
90
چربی گونه
نکات مهم درباره چربی استفاده شده در گونه
175

مقالات سلامت

درمان آلرژی با بخور اسانس روغنی
۶ داروی درمان کهیر را بشناسید
22
بیماری آدیسون
بیماری آدیسون چه عللی دارد و چگونه باید با آن مقابله کرد؟
52
ناخن
۳ روغن جادویی برای سلامت ناخن‌ها
52
داروی نورپیس
داروی نورپیس و نگاهی به ویژگی های مهم کارکردی این دارو
47
پیتریازیس رزا
پیتریازیس رزا یا جوش پولکی؛ علت، تشخیص و درمان
211
چربی گونه
نکات مهم درباره چربی استفاده شده در گونه
175

مقالات آشپزی

کیک شکلاتی گیاهی
کیک شکلاتی گیاهی و بدون گلوتن با دستورالعملی آسان
187
خشک کردن ریحان
خشک کردن ریحان به چندین روش مختلف برای افراد مبتدی
1,540
کدو سبز شکم پر
کدو سبز شکم پر با رویه پنیری برای میانه تابستان
425
خوراک برنج و مرغ در فر
خوراک برنج و مرغ در فر با ادویه ایتالیایی و طعم عالی
454
سیب زمینی برشته در فر
سیب زمینی برشته در فر با حداقل روغن و سرشار از ادویه
826
طرز تهیه نان خامه ای
طرز تهیه نان خامه ای به صورت حرفه‌ای و با ارائه همه نکات لازم
621

مقالات تغذیه

آکنه چیست
رژیم غذایی ضد آکنه؛ مقصر اصلی هورمون‌ها هستند یا رژیم غذایی شما؟
16
فیبر غذایی
فیبر غذایی چیست و میزان مصرف توصیه شده آن چقدر است؟
60
استرس چیست و از طریق چه منابعی در بدن ایجاد می‌شود؟
115
رژیم غذایی لاغری
رژیم غذایی خود را با دانستن این نکات دقیق، بهتر تنظیم کنید!
103
غذای تاریخ گذشته
۱۲ غذای تاریخ گذشته که هرگز نباید پس از تاریخ انقضا مصرف شوند
113
معرفی خواص میخک
خواص میخک و معرفی چند مورد از ویژگی های چشمگیر این گیاه دارویی
469