جدید ترین عناوین خبری امروز
Registering new users is currently not allowed.
  • مهشید
  • ۲۰ شهریور ۱۳۹۷
  • ۱۵:۰۰
  • 97
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

سبک جدید کانتور
با سبک جدید کانتور کردن در سال ۲۰۱۹ آشنا شوید
999
ترفندهای آرایش چشم
ترفندهای آرایش چشم برای خانم‌هایی که چشمان گود دارند
1,173
براش های آرایشی خود را به این روش تمیز کنید و بشویید
براش های آرایشی خود را به این روش تمیز کنید و بشویید
492
کوتیکول خشک ناخن‌ها را به این روش درمان و برطرف کنید
کوتیکول خشک ناخن‌ها را به این روش درمان و برطرف کنید
819
برای داشتن مژه های زیبا و طبیعی این ترفندها را به کار ببرید
برای داشتن مژه های زیبا و طبیعی این ترفندها را به کار ببرید
2,364
اگر در ارتفاع بالا زندگی می‌کنید از این محصولات مراقبتی استفاده کنید
اگر در مناطق مرتفع زندگی می‌کنید از این محصولات مراقبتی استفاده کنید
235

مقالات سلامت

معرفی داروی رابپرازول
داروی رابپرازول و بررسی جامع اثر کارکردی این دارو در درمان بیماریهای گوارشی
83
آزمایش خون قبل از جراحی
آزمونهای تشخیصی و آزمایشهای خون قبل از جراحی و پس از آن
76
درمان لخته خون
کنترل و درمان لخته خون با انواع روشهای طبی و خانگی
89
معرفی داروی توپیرامات
داروی توپیرامات و بررسی جامع ویژگی های کارکردی این دارو
251
معرفی داروی تریمیپرامین
داروی تریمیپرامین و نگاهی جامع به نحوه کارکرد و آثار جانبی این دارو
242
معرفی داروی تیمولول
داروی تیمولول و نگاهی مفصل به کارکرد این داروی بتا بلاکر
278

مقالات آشپزی

سالاد هلو
سالاد هلو با مرغ کبابی و سس مخصوص عسلی
238
مافین کدو سبز
مافین کدو سبز یک مافین خوشمزه و عالی برای عصرهای تابستانی
377
نان چاودار دانمارکی
طرز تهیه نان چاودار دانمارکی (RugbrØd) به صورت مرحله به مرحله
265
کلوچه جو دوسر
کلوچه جو دوسر با کشمش و گردو و طعم دارچین
512
کیک شکلاتی بدون آرد
کیک شکلاتی بدون آرد و بدون گلوتن و آموزش گاناش شکلات
578
گشنیز پلو
گشنیز پلو ساده با طعم لیمو؛ پلویی خوش عطر برای همراهی با غذاهای دریایی
574

مقالات تغذیه

غذاهای نامناسبی که متخصصان قلب هرگز به آنها لب نمی‌زنند
غذاهای نامناسبی که متخصصان قلب هرگز به آنها لب نمی‌زنند
486
خواص دانه رازیانه
دانه رازیانه و نگاهی گذرا به فواید پرشمار این ماده غذایی مفید
853
خواص گندم سیاه
خواص گندم سیاه برای سلامتی و روشهای استفاده از آن
145
خواص بادام زمینی
خواص بادام زمینی برای سلامتی و بهترین نوع آن چیست؟
141
پاستیل مولتی ویتامین
پاستیل مولتی ویتامین از چه موادی تشکیل شده، فواید و عوارض آن چیست؟
271
افزایش قد
افزایش قد و معرفی چند ماده مغذی تاثیر گذار در این فرایند طبیعی
787