جدید ترین عناوین خبری امروز
Registering new users is currently not allowed.
  • مهشید
  • ۲۰ شهریور ۱۳۹۷
  • ۱۵:۰۰
  • 163
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
2000
  Subscribe  
اعلام کردن به

مقالات زیبایی

ضرورت و اهمیت استفاده از کرم مرطوب کننده برای تمام انواع پوست
نقش کلیدی مرطوب کننده ها در روتین مراقبت پوستی
1,090
روغن نارگیل
آیا روغن نارگیل برای پوست و بیماری‌های پوستی مفید است؟
1,530
روغن میوه نسترن
روغن میوه نسترن (رزهیپ) چه فوایدی دارد، روشهای استفاده از آن چیست؟
5,280
سبک جدید کانتور
با سبک جدید کانتور کردن در سال ۲۰۱۹ آشنا شوید
3,437
ترفندهای آرایش چشم
ترفندهای آرایش چشم برای خانم‌هایی که چشمان گود دارند
4,969
براش های آرایشی خود را به این روش تمیز کنید و بشویید
براش های آرایشی خود را به این روش تمیز کنید و بشویید
1,784

مقالات سلامت

شیوه صحیح پوشیدن ماسک
پوشیدن ماسک به شیوه صحیح و بررسی ۱۱ اشتباه در این مورد
19
رنگ ادرار
رنگ ادرار چگونه از وجود مشکلات سلامتی در بدن خبر می‌دهد
39
معرفی داروی سوتالول
داروی سوتالول و بررسی جامع ویژگی های کارکردی این دارو
61
آسپیراسیون و نمونه برداری مغز استخوان
آسپیراسیون و نمونه برداری مغز استخوان ؛ مقاصد، روشها و خطرات
51
بیماری کاوازاکی
بیماری کاوازاکی ؛ علائم، علتها، تشخیص و درمان
230
درمان بیماری خروسک
بیماری خروسک و هشت اسانس برای درمان سرفه های شدید ناشی از این بیماری
141

مقالات آشپزی

پنیر موزارلا
طرز تهیه پنیر موزارلا تازه و خانگی برای انواع غذاها با همه نکات لازم
60
خواص و طرز تهیه آب استخوان
خواص آب استخوان یا آب قلم و طرز تهیه آن در خانه به بهترین روش
134
نان سفید خانگی
نان سفید خانگی به روشی آسان برای تهیه انواع ساندویچ و اسنک
196
طرز تهیه بامیه در فر
طرز تهیه شیرینی بامیه در فر با چند طعم مختلف و بدون نیاز به سرخ کردن
3,787
بهترین کیک هویج
بهترین کیک هویج که می‌توانید با موادی ساده در خانه درست کنید
597
نان تورتیلا خانگی
نان تورتیلا خانگی با آرد گندم، بدون نیاز به فر و مخمر
1,562

مقالات تغذیه

درمان بیماری خروسک
بیماری خروسک و هشت اسانس برای درمان سرفه های شدید ناشی از این بیماری
141
خواص و طرز تهیه آب استخوان
خواص آب استخوان یا آب قلم و طرز تهیه آن در خانه به بهترین روش
134
آب سیب زمینی
آب سیب زمینی و نگاهی به چندین مورد از خواص این ماده غذایی
131
مقاله اسید فسفریک
اسید فسفریک چیست؟ نگاهی به ویژگی ها و نکات مهم در مواجهه با این ماده
142
تغذیه در سفر
آنچه باید درباره تغذیه در سفر بدانیم
171
خرما
۵ خاصیت اثبات شده مصرف خرما که بدون شک باید با آن‌ها آشنا شد
170