جدید ترین عناوین خبری امروز
Registering new users is currently not allowed.
  • مهشید
  • ۲۰ شهریور ۱۳۹۷
  • ۱۵:۰۰
  • 257
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)

دیدگاه ها 0
Subscribe
اعلام کردن به
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments

مقالات زیبایی

غذاهای سرشار از کلاژن
غذاهای سرشار از کلاژن که پوست شما را به گذشته خوب می برند
112
لوازم آرایشی
محصولات پیپا انتخابی مناسب در هنگام خرید لوازم آرایشی
159
درمان لک صورت
درمان لک صورت؛ راهنمای علمی درمان لک به همراه معرفی بهترین محصولات
275
اوره برای پوست
فواید اوره برای پوست؛ آیا می‌دانستید اوره هم لایه‌بردار است و هم مرطوب‌کننده؟
1,413
راقبت پس از فیلر لب
بهترین روشهای مراقبت پس از فیلر لب
446
آزلائیک اسید
آزلائیک اسید (Azelaic Acid) چیست و چگونه آکنه را درمان می‌کند؟
444

مقالات سلامت

دیسپلازی معده
دیسپلازی معده چیست، روشهای تشخیص آن چه هستند؟
82
تغذیه سالم
تغذیه سالم فقط به معنی افزایش سبزیجات و کاهش چربی‌ها نیست!
60
جوش زیر پوستی
جوش زیر پوستی را با روشهای ساده در خانه درمان کنیم
273
درد پهلو
درد پهلو چه علتهایی دارد و روشهای درمان هر کدام چیست؟
208
کاتتر ورید مرکزی
کاتتر ورید مرکزی (CVC): انواع و شیوه نصب آن برای بیمار
162
خواب و چاقی
خواب و چاقی؛ تاثیر ریتم شبانه‌روزی بدن بر چاقی وسایر بیماری‌های مزمن
115

مقالات آشپزی

شیر جو دوسر خانگی
طرز تهیه شیر جو دوسر خانگی و انواع روشهای استفاده از آن
127
نان هندی خانگی
نان هندی خانگی ساده و آسان بدون نیاز به فر
652
ترافل شکلاتی
ترافل شکلاتی خوشمزه تقدیم به آنهایی که دوستشان داریم
222
گرام ماسالا
طرز تهیه ادویه گرام ماسالا در خانه با عطری عالی برای انواع غذاها
396
سس مایونز گیاهی
سس مایونز گیاهی و رژیمی برای آنها که به سلامتی خود اهمیت می‌دهند
714
اشترودل سیب اصل اتریشی
اشترودل سیب اصل اتریشی را به بهترین روش در خانه درست کنیم
697

مقالات تغذیه

تغذیه سالم
تغذیه سالم فقط به معنی افزایش سبزیجات و کاهش چربی‌ها نیست!
60
غذاهای سرشار از کلاژن
غذاهای سرشار از کلاژن که پوست شما را به گذشته خوب می برند
112
توت فرنگی
خواص توت فرنگی این دلربای اردیبهشتی؛ میوه ای کم قند و خوش طعم
64
خواب و چاقی
خواب و چاقی؛ تاثیر ریتم شبانه‌روزی بدن بر چاقی وسایر بیماری‌های مزمن
115
چای رازیانه
خواص عالی چای رازیانه برای سلامتی از رفع بی خوابی تا دردهای پریودی
247
تنظیم هورمونی
چطور از گلوکومتر برای تنظیم هورمونی و لاغری استفاده کنیم؟    
155