مع ظهور الذكاء الاصطناعي، تصبح الروبوتات مدهشة حقًا

يواصل الذكاء الاصطناعي والروبوتات الاندماج بطرق جديدة. وتوضح دراسة عن تعليم الروبوت ANYmal تجاوز العوائق بعض هذه الإمكانات. ومن الروبوتات القادرة على المحادثة إلى أنظمة الفحص والإنقاذ، تتزايد التطبيقات التي تجمع المجالين.

الذكاء الاصطناعي يفتح الباب للروبوتات الذكية

تظهر الروبوتات الناطقة في أعمال الخيال العلمي منذ عقود. وقد تخيل الكتّاب آلات تجعل حياة البشر أسهل أو أصعب قبل ظهور الحواسيب الحديثة. واليوم أصبحت بعض تلك الأفكار أقرب إلى التطبيق، وإن ظلت قدرات الآلات محدودة.

جعلت تطورات الذكاء الاصطناعي التفاعل مع بعض الأنظمة أكثر سهولة. فالأوامر النصية تتيح طلب تلخيص أوراق أو صياغة قصص، وتختلف إمكانات التعامل مع الصور والفيديو باختلاف النظام والإصدار. تتحسن هذه الأدوات بالتدريب والتطوير؛ ولا يعني استخدامها أنها تتحسن ذاتياً بصورة مستمرة، كما أنها قد تخطئ.

المصدر – Robotguide – ANYmal

تتيح النماذج اللغوية الكبيرة التفاعل مع الأجهزة بالنص أو الصوت. وقد سبقتها المساعدات الصوتية، مثل أليكسا من Amazon (AMZN ). ويمكن أن تساعد هذه التقنيات الروبوتات على فهم التعليمات وتقديم الإرشادات وشرح المعلومات، مع الحاجة إلى التحقق من الاستجابة والتحكم الآمن.

لا تتعلم الروبوتات من النص والكلام وحدهما. يبحث العلماء أيضاً في التعلم من الصور والعروض العملية. وقد يسهل ذلك تعليم مهام حركية، لكنه لا يجعل برمجة أي مهمة معقدة أمراً متاحاً بلا جهد أو خبرة.

التعلم المُحاكى

تتيح المحاكاة تدريب الروبوتات في بيئات افتراضية قبل تشغيلها في الواقع. ويمكن تكرار التجارب ملايين المرات لاختبار القرارات وتحسينها بتكلفة أقل من الاختبارات المادية المتكررة. لكن نجاح النموذج في المحاكاة لا يضمن أداءه في جميع الظروف الحقيقية.

الروبوتات الذكية في ازدياد

توقعت دراسة تجارية من Next Move Strategy نمو سوق روبوتات الذكاء الاصطناعي إلى نحو 184 مليار دولار بحلول 2030، أي قرابة عشرة أمثال حجم الأساس المستخدم في التوقع. ويشير المقال إلى نحو 3.4 ملايين روبوت صناعي عامل وفق تقديرات أقدم؛ ولا يعني ذلك أنها جميعاً تعمل بالذكاء الاصطناعي. وتشمل فرص الاستخدام المصانع والرعاية الصحية والمنازل، بينما تظل التوقعات غير مؤكدة.

الروبوتات في منزلك

أطلقت iRobot المكنسة الروبوتية Roomba عام 2002، وليس 2021. ويشير الرقم المذكور، الذي يتجاوز 44 مليون جهاز، إلى مبيعات تراكمية على مدى سنوات، لا إلى مبيعات فورية عند الإطلاق.

وصف المقال، وقت كتابته، تقييم معظم المحللين لسهم IRBT بأنه «احتفاظ». وقد تتغير التقييمات المعروضة في الصفحة المرتبطة بعد ذلك التاريخ.

اعتمدت المكانس الروبوتية المبكرة على حساسات الأشعة تحت الحمراء والاصطدام للتنقل. وتستخدم بعض الأجهزة الأحدث كاميرات أو ليدار وخوارزميات لرسم الخرائط واتخاذ القرارات أثناء التنظيف. وتختلف الحساسات والقدرات من طراز إلى آخر.

المصدر – iRobot

كانت هذه الأجهزة من الرواد في الروبوتات المنزلية، لكنها ليست التطبيقات الوحيدة. فهناك أيضاً أبحاث ومنتجات تتعلق بالمساعدة المنزلية وطائرات المراقبة والحيوانات الروبوتية، مع تفاوت مستوى نضجها وانتشارها.

الكلاب الروبوتية القادرة على التفكير

تخيل صانعو الألعاب والمخترعون الحيوانات الآلية منذ زمن طويل. ورأى بعض الكتّاب فيها وسيلة للرفقة والحماية، بينما حذر آخرون من إساءة استخدام قدراتها.

تقدم رواية «فهرنهايت 451» مثالاً قاتماً، إذ يستخدم النظام كلباً آلياً لملاحقة المخالفين. وهو مزود في الرواية بإبرة فولاذية مجوفة طولها أربع بوصات لحقن المورفين أو البروكايين، وبقدرات تعقب متخيلة. وهذا وصف أدبي، وليس مواصفات روبوت حقيقي.

تتمتع بعض الروبوتات الحديثة رباعية الأرجل بقدرات استشعار وتنقل متقدمة، تشمل الرؤية المحيطية وقياس العمق وخوارزميات التعلم الآلي. وتساعدها هذه الأدوات على فهم العوائق واختيار الحركة المناسبة ضمن حدود تصميمها وتدريبها.

عصر جديد في الروبوتات الذكية

تأسست شركة ANYbotics السويسرية عام 2016 لتطوير الروبوت ANYmal وتسويقه. وتستطيع الروبوتات رباعية الأرجل تجاوز بعض العوائق التي يصعب على العجلات أو الجنزير عبورها، ما يجعلها مناسبة للفحص والمراقبة وبعض مهام الإنقاذ.

يستخدم ANYmal حساسات متقدمة، منها ليدار وكاميرات، لاستشعار البيئة والتنقل على أرض غير مستوية. وتساعد خوارزميات الذكاء الاصطناعي على تنفيذ مهام محددة باستقلالية، دون أن يعني ذلك استغناءه عن الإشراف البشري في جميع الحالات.

التعلم الآلي مع التحكم القائم على النماذج

درّب باحثون في المعهد التقني الفدرالي في زيورخ ANYmal على القفز والتسلق وتجاوز عوائق تشبه مسارات الباركور. وجمعت الأعمال البحثية بين التعلم الآلي وأساليب التحكم القائمة على النماذج لتحسين الحركة على تضاريس صعبة.

تتيح بيانات الكاميرات والحساسات للشبكات العصبية تقدير البيئة واختيار الحركات التي تدرب عليها الروبوت. واستخدم الباحثون التجربة والخطأ في المحاكاة، إلى جانب التحكم القائم على النماذج في أعمال مرتبطة بتجاوز التضاريس. ولا يعني ذلك أن الروبوت يجرب حركات عشوائية خطرة أثناء كل مهمة حقيقية.

يعتمد التحكم القائم على النماذج على وصف رياضي لحركة الروبوت وبيئته، بينما يمكن تدريب سياسات الحركة بالتعلم المعزز عبر عدد كبير من التجارب في المحاكاة. وقد يساعد الجمع بين هذه الأساليب على التعامل مع السلالم والفجوات وغيرها من العوائق.

الذكاء الاصطناعي من NVIDIA

تقدم NVIDIA (NVDA ) أدوات حوسبة وبرمجيات للذكاء الاصطناعي والروبوتات. وتشتهر بوحدات معالجة الرسوم المستخدمة في الألعاب وغيرها من التطبيقات، لكن نشاطها في الروبوتات يشمل أساساً المنصات التي يستخدمها مطورون وشركات أخرى.

ذكر المقال وقت كتابته أن معظم تقييمات المحللين لسهم NVDA كانت «شراء قوي». وقد تختلف التقييمات الحالية في الرابط عن ذلك الوصف التاريخي.

تتيح منصة NVIDIA Jetson تشغيل تطبيقات الذكاء الاصطناعي على الروبوتات والأجهزة الطرفية. ويمكن للمطورين استخدامها في إدراك العوائق والتخطيط للمسار ومعالجة البيانات في الوقت الحقيقي. وتعتمد الاستقلالية والتعاون بين الروبوتات على البرمجيات والحساسات المضافة إلى المنصة.

تُستخدم روبوتات تعتمد على تقنيات NVIDIA في التصنيع والخدمات اللوجستية والفحص. كما تتيح بيئات المحاكاة اختبار الخوارزميات وتدريبها قبل نشرها على أجهزة حقيقية، بما قد يقلل تكلفة بعض التجارب ومخاطر إتلاف المعدات.

المنافسة في القطاع

يشهد القطاع منافسة من شركات مثل Boston Dynamics وSoftBank وABB وMicrosoft (MSFT ) وAlphabet (GOOG ) وiRobot وAmazon. وتتباين أدوارها بين تصنيع الروبوتات وتطوير البرمجيات والمنصات؛ ولا تقدم كل شركة جميع التطبيقات المذكورة.

تسهم الشركات الناشئة أيضاً في الابتكار. فشركة Gecko Robotics تطور روبوتات تتسلق الجدران وحساسات وأنظمة تحليل لفحص البنية التحتية. وتشمل تطبيقاتها الاختبارات غير الإتلافية باستخدام الموجات فوق الصوتية للمراجل وأوعية الضغط والخزانات والأنابيب وغيرها.

رؤى جغرافية

توجد شركات ومراكز بحث مهمة في أمريكا الشمالية ومناطق أخرى. وفي 2020 أعلنت الولايات المتحدة تمويلاً يتجاوز مليار دولار على خمس سنوات لمعاهد أبحاث الذكاء الاصطناعي وعلوم المعلومات الكمومية. ولم يكن ذلك المبلغ مخصصاً كله لدمج الروبوتات في المصانع ضمن مبادرة «الصناعة 4.0».

تضم آسيا أيضاً أسواقاً كبيرة ومراكز تصنيع وبحث متقدمة في الروبوتات. وتشمل التطبيقات في آسيا والولايات المتحدة الصناعة والخدمات والرعاية الصحية والأمن؛ ولا يمكن تقسيم اهتمام كل منطقة إلى قطاعات حصرية.

أخلاقيات الروبوتات

مع ازدياد استخدام الروبوتات المدعومة بالذكاء الاصطناعي، تتزايد الأسئلة المتعلقة بالسلامة والخصوصية والمسؤولية. وتثير التطبيقات العسكرية خصوصاً قضايا الرقابة البشرية واتخاذ القرارات باستخدام القوة. وقد يوسع انخفاض التكلفة وتوفر الأدوات نطاق الاستخدام، بما يستدعي معايير واضحة.

الروبوتات ستغير حياتك

قد يؤدي الجمع بين الروبوتات والذكاء الاصطناعي إلى أدوات أكثر فائدة وأسهل تفاعلاً. وتعمل شركات كثيرة على تطبيقات منزلية وصناعية جديدة، لكن نجاحها التجاري وتوقيت انتشارها غير مضمونين. لذلك لا ينبغي اعتبار تطور التقنية ضماناً لتحقيق عائد استثماري.