وبحلول عام 2050، ستكون الروبوتات قادرة على التنافس في مباراة كرة قدم ضد بطل العالم

هكذا يقول بيتر ستون، أستاذ علوم الكمبيوتر، المتخصص في الذكاء الاصطناعي، في جامعة تكساس في أوستن، والذي يقضي سنة تفرغ في إسرائيل ويقوم بالبحث، بتمويل من منحة فولبرايت، مع أربعة باحثين إسرائيليين، في جوانب مختلفة في مجال الروبوتات * يقوم ستون بتعليم الروبوتات فهم العالم والتعاون مع الروبوتات الأخرى

ما مدى قربنا من روبوتات حرب النجوم؟ إلى حد ما، وعلى مدى أكثر من ثلاثين عامًا بعد صدور الفيلم الأول (حسنًا، الرابع) في السلسلة، حتى أفلام مثل "أنا روبوت" التي خرجت قبل سنوات قليلة، نرى الروبوتات في السينما التي السلوك، حتى لو لم يكن دائمًا راقيًا، هو إنساني.

هذه الأفلام والبرامج التلفزيونية التي تتناول الروبوتات هي أسوأ أعداء للباحثين في هذا المجال لأن الناس يعتقدون أن الروبوتات في الواقع تقوم بالفعل بتحليل العالم واستخلاص النتائج والتحرك كما ينبغي والتعاون، بينما في معظم المجالات الوضع بعيد جدًا. من ذاك. للوصول إلى الروبوتات مثل R2D2 أو C3PO، عليك أن تقطع شوطًا طويلًا في كل ما يجعل الروبوت على ما هو عليه الآن. إنهم بعيدون جدًا عن فهم اللغة الطبيعية أو استخلاص النتائج ورؤيتهم محدودة بسبب القدرة على فك الشفرات، فهم بالكاد قادرون على المشي على قدمين، ومن الصعب جدًا عليهم التعاون. هكذا يفعل البروفيسور بيتر ستون من جامعة تكساس في أوستن، الذي يقضي سنة إجازة في إسرائيل، يقضيها في البحث مع جال كامينكا وشاريت كراوس ودودي سارني في بار إيلان وجيف روزنشين من الجامعة العبرية.

وتتعلق المجالات التي يبحثها ستون بقضايا الذكاء الاصطناعي والتعاون بين الروبوتات. "أنا شخص برمجي، ولكنني أحتاج أيضًا إلى معرفة الجسم الذي أقوم بإدخال البرنامج فيه، لذلك أقوم ببرمجة تصرفات روبوتات معينة."

تعرف الروبوتات جيدًا كيفية الحساب والحصول على معادلة وحلها، مثل أي جهاز كمبيوتر، ولكن من المستحيل التحدث معهم باللغة الطبيعية - العبرية أو الإنجليزية. لا يمكنك أن تترك الكمبيوتر يقرأ كتاباً ثم يجيب على الأسئلة المتعلقة به كما يفعل الأطفال في الصف الخامس.

تتراوح اهتمامات ستون البحثية من الرؤية الاصطناعية، مرورًا بلعب كرة القدم مع الروبوتات، إلى السيارة المستقلة. كل منطقة من هذه المناطق هي عالم كامل. القاسم المشترك بينهم جميعًا هو أنه في كل مجال في طريقهم، يتعين على الروبوتات مواجهة التحديات وكلما تقدموا في المراحل الثلاث - الإدراك والفهم والحركة والتعاون مع الروبوتات الأخرى، كلما كان ذلك أفضل.

التحديات كثيرة. على سبيل المثال، مجال الرؤية الاصطناعية. يوضح ستون: "لا تزال الروبوتات غير قادرة على رؤية العالم بقدر ما نستطيع. إذا كان بإمكان شخص ما أن ينظر إلى صورة ويقول هنا جهاز كمبيوتر، وهنا كرسي وهناك شخص يجلس (وحتى شخص معين)، لأننا ننظر ونرى ونفهم كل شيء على الفور. لا يمكن للكمبيوتر أن يشعر بالعالم بنفس الطريقة. يستقبل الكمبيوتر الصور الملتقطة بكاميرا رقمية. هذه الصور عبارة عن ملف يحتوي على مجموعات من ثلاثة أرقام وكثافة اللون الأحمر والأزرق والأخضر للنقطة. صورة للكمبيوتر هي قائمة طويلة من الأرقام. التحدي الذي يواجه علوم الكمبيوتر أو الذكاء الاصطناعي هو تحويل خط الأرقام إلى فهم للصورة - أين الأشياء البرتقالية، أين الكرسي. الأمر ليس سهلا، لكن هناك تقدما".

"التحدي الآخر الذي نحن بعيدون عنه هو صنع الروبوتات القادرة على الفهم والتواصل بشكل طبيعي مع البشر. أستطيع أن أنظر إليك وأعرف ما إذا كنت حزينًا أم سعيدًا وأعاملك وفقًا لذلك. لا تستطيع أجهزة الكمبيوتر والروبوتات القيام بذلك. ما زلنا بعيدين عن الروبوتات مثل روبوتات حرب النجوم. لقد حدث تطور مذهل، لكنه لا يزال خيالا علميا”.

بطولة العالم لكرة القدم الروبوتية

جزء مهم من قدرة الروبوت مثل C3PO هو تعلم عدم تكرار الأخطاء. المشكلة هي أن كل حالة مختلفة. يجب ألا تكرر نفس القرار أبدًا، لذلك من الصعب أن تعرف بالضبط ما هي الدروس التي يجب تعلمها من الماضي. وهذا ينطبق على البشر وكذلك الروبوتات. جزء مهم من التعلم الآلي هو تحديد كيفية تمثيل الحالة الحالية وربطها بالحالات السابقة. التحدي الذي يواجهنا هو معرفة كيفية التصرف في مواقف متشابهة ولكنها ليست متطابقة، وعلى عكس الصورة النمطية الشائعة حول الروبوتات التي يتم برمجتها دائمًا لفعل الشيء نفسه، يحتاج الروبوت إلى تعليم التعميم - لمعرفة كيفية التصرف في مواقف متشابهة ولكن غير متطابقة مواقف.

إلى جانب القدرة على اتخاذ القرارات في المواقف التي يواجهها البشر على سبيل المثال، نريد أن يكون لدينا روبوتات تتواصل مع بعضها البعض ومع البشر. على سبيل المثال، أقوم ببناء سيارة يمكنها القيادة بنفسها (وهناك واحدة في أمريكا أقوم بتطويرها). ستسافر العديد من السيارات فعليًا على الطريق وسيحتاجون إلى التواصل مع بعضهم البعض. كما تأتي القدرة على الرؤية والقدرة على التعاون مع الروبوتات الأخرى في بطولة العالم للروبوتات في كرة القدم. أتعاون مع معظم الباحثين الإسرائيليين في دراسات في مجال أنظمة Multi Agent Systems - وهو برنامج كمبيوتر يمكنه التواصل مع برامج أخرى للروبوتات التي تكون زملاء في الفريق، أو في حالة كرة القدم، مع اللاعبين المنافسين. منطقة الاختبار بالنسبة لي هي الروبوت الذي يلعب كرة القدم، والذي يمكنه التواصل مع كل من الروبوتات التي هي زملائه في الفريق ومع أعضاء الفريق المنافس. هذا شيء يمكن أن يوضح كيفية عمل النظام متعدد الوكلاء.

شاركت مع جال كامينكا في بطولة العالم لكرة القدم للروبوت - RoboCup، وأنا بنفسي أشارك فيها مع فريقي من تكساس لمدة عشر سنوات وجلبنا العديد من الميداليات، في الدوريات المقسمة حسب أنواع الروبوتات. نحضر روبوتاتنا ونتنافس ضد فرق من أماكن أخرى. من الجيد تطوير التعلم الآلي والتعاون وكذلك الجوانب المهنية للروبوتات. وفي إحدى المسابقات كانت هناك أيضًا بطولة للعبة بين البشر ومجموعة من الروبوتات تتحرك على عجلات يبلغ ارتفاعها مترًا واحدًا، بناها مطورون من ألمانيا. لقد سجلت هدفين للفريق البشري ثم طلبوا مني أن ألعب للروبوتات وسجلت أهدافًا لهم أيضًا. من الواضح أن الروبوتات لا تستطيع أن تفعل ما يمكننا القيام به. ما زالوا غير قادرين على الرؤية جيدًا وفك رموز ما يرونه، ولا يمكنهم التحرك على العشب ولا يمكنهم التنبؤ بما يفعله الفريق المنافس.

"كما ذكرنا، الهدف هو الوصول إلى قدرة الروبوتات على التغلب على البشر في عام 2050، ولكن حتى لو تغلبت الروبوتات فقط على فرق من الدوري الثالث في إسرائيل وليس بطل العالم، فإن هذا سيظل علامة على أننا تغلبنا على العديد من الفرق". التحديات." يقول البروفيسور ستون.

ما يعيق السيارة ذاتية القيادة هو سعر أجهزة الاستشعار

ومن فخر ستون الآخر هو تصميم سيارة تأخذ في الاعتبار ظروف الطريق، والسيارات الأخرى وإشارات المرور للقيادة بمفردها، وبالتالي تقليل مخاطر مشاركة الإنسان في القيادة. "يتم تنفيذ معظم وقت الرحلة بواسطة طيار آلي، بل ومن الممكن الهبوط بهذه الطريقة. لكن الناس لا يخافون من الطائرات دون طيارين، بل يخافون من قيادة السيارة دون سائق.

قمنا العام الماضي ببناء سيارة ايسوزو فياكروس موديل 1999. في المثال الموجود في الفيديو (انظر الرابط) تصل السيارة إلى خط التوقف، وهناك أربع سيارات تنتظر على عدة جوانب من التقاطع. وفقا للقانون، فإن ترتيب خروج السيارات من التقاطع يكون حسب ترتيب الدخول. تحتاج السيارة إلى الشعور بالعالم، وقد تم تصميم قواعد الطريق من أجل ذلك. يجب عليها أن تعرف متى يحين دورها للذهاب إلى التقاطع، وما هي السيارات التي يجب عليها مراعاتها، وأيها لا ينبغي عليها (على سبيل المثال، أولئك الذين يشيرون إليها حتى لا يزعجوا سيارتنا). عندما تتوصل إلى نتيجة مفادها أنها تستطيع الخروج، فإنها تخرج إلى التقاطع وتفعل ذلك بأمان. لقد صممناها بحيث يمكنها أيضًا معرفة متى يكون الوضع آمنًا بدرجة كافية للانعطاف يسارًا عبر حركة المرور، وحتى تجاوز مبنى سكني عن طريق الرجوع للخلف، والانعطاف إلى أقرب مبنى وتجاوزه، والوصول إلى وجهتها. تحتوي السيارة أيضًا على المكونات الثلاثة، الاستشعار والفهم، والتعاون مع السيارات الأخرى، والقيام بالحركات وفقًا للخطة.

ما هو السبب وراء عدم وجود سيارات ذاتية القيادة حتى اليوم؟

لا توجد أسباب كثيرة لذلك. لقد أصبحت التكنولوجيا ناضجة، فإذا كنت بحاجة إلى كمبيوتر فائق السرعة كما هو الحال في السيارات المعروضة في التسعينيات، فإن جهازي كمبيوتر عاديين تشتريهما من أي متجر يكفي اليوم. إن القدرة على التحكم في الماكينة واتباع الأوامر (القيادة، التوقف، الدوران، وما إلى ذلك) جيدة بالفعل بما فيه الكفاية. ما لا يزال بحاجة إلى تحسين هو الاستشعار. وعشان نوصل لأدائنا الحساسات أغلى من السيارة. هناك حاجة إلى قدرة إنتاجية لأجهزة استشعار رخيصة وموثوقة، لأن الموثوقية هنا يجب أن تكون 100 بالمائة.

وبالمناسبة، في نفس الأمر، يعرض لنا ستون فيديو توضيحي يوضح أنه لو كانت جميع السيارات ذاتية القيادة، فلن تكون هناك حاجة لإشارات المرور على الطريق. في هذا الفيديو يمكنك رؤية الفوضى الكاملة - السيارات تدخل بشكل مستمر إلى التقاطع من جميع الاتجاهات وبعضها ينعطف ويبدو كل شيء وكأنه فوضى كبيرة، لكن اتضح أنه لن يحدث أي حادث لأن كمبيوتر التقاطع يعمل كجهاز توجيه، ويوافق أو لا يوافق على دخول كل سيارة إلى التقاطع عندما تنتقل إليه السيارات إلى المكان الذي تريد الذهاب إليه.

كما ذكرنا، البروفيسور ستون موجود في إسرائيل في منحة فولبرايت، والتي تُمنح للباحثين المتميزين في مجالهم من إسرائيل والولايات المتحدة، الذين يأتون لمدة عشرة أشهر للبحث مع زملائهم في قسم رائد، وتبين أن إسرائيل لديها عدد لا بأس به من الأقسام الرائدة في العديد من المجالات.

المؤسسة التعليمية الأمريكية الإسرائيلية، التي أنشأتها الحكومتان الأمريكية والإسرائيلية عام 1956، مسؤولة عن إدارة المشاركة الإسرائيلية في برنامج فولبرايت التابع للحكومة الأمريكية. يعد برنامج فولبرايت أحد أشهر وأغلى البرامج في العالم لتبادل الطلاب والمحاضرين.

الهدف الرئيسي لبرنامج فولبرايت، الذي بدأه السيناتور ويليام فولبرايت عام 1946، هو تعزيز أسس السلام من خلال تعزيز التفاهم بين الشعب الأمريكي وشعوب الدول الشريكة حول العالم. والوسيلة الرئيسية لتحقيق هذا الهدف هي تبادل الطلاب والمحاضرين على أعلى مستوى من التميز الأكاديمي.

في السنوات التي تلت تأسيس مؤسسة التعليم الأمريكية الإسرائيلية، شارك أكثر من 1,100 أمريكي وأكثر من 1,500 إسرائيلي في مجموعة متنوعة من برامج فولبرايت لتبادل المحاضرات والطلاب.

"لقد جئت إلى إسرائيل لمدة عام واحد، وأنا في منتصفه بالفعل. لقد تمكنت من تطوير التعاون مع أصدقائي في إسرائيل وعندما أعود إلى أمريكا سنواصل البقاء على اتصال والمضي قدمًا".

مقطع فيديو

• يُظهر الفيلم الموجود في هذا الرابط الروبوتات وهي تمشي بسرعة وتلعب بالكرة
• شرح مختصر للروبوت - فيديو
• تظهر عدة روابط من المسابقات
• السيارة الذكية في العمل