الروبوت الذي سيسجل السلة الفائزة

المشاكل التي ينطوي عليها تعليم الروبوت للعب كرة السلة

خبير اقتصادي

في بعض الأحيان تكون اليد أسرع من العين، مما قد يسبب صعوبات إذا كنت روبوتًا. ترى الروبوتات العالم من خلال كاميرات الفيديو. وهذا يعني أنهم لا ينظرون إليها كتدفق سلس ومستمر، بل كسلسلة من الصور الفردية - حوالي ثلاثين في الثانية.
ليس الأمر سيئًا على الإطلاق إذا كنت بحاجة إلى تتبع حركة الأجسام المتحركة ببطء، ولكن قد يكون الأمر مشكلة كبيرة عندما تحدث الأشياء بسرعة. على سبيل المثال، كرة تتحرك بسرعة 10 كم/ساعة سيكون لديها الوقت الكافي لتمرير تسعة سنتيمترات قبل أن يرى الروبوت صورة حديثة لها. ولذلك، إذا حاول الروبوت الإمساك بالكرة، فمن المحتمل ألا ينجح في القيام بذلك.
فهو يعرف أين كانت الكرة قبل لحظة، ولكن ليس أين هي الآن. بغض النظر عن مدى سرعة تحريك عضو الإمساك به ("يده") إلى المكان الذي من المفترض أن تكون فيه الكرة، فسيكون الأوان قد فات. الوقت والكرة سوف يتحركان بالفعل.
حتى الآن، اعتاد المهندسون على التعامل مع هذه المشكلة باستخدام المعلومات المرئية وقوانين الميكانيكا للتنبؤ مسبقًا بمسارات حركة الأجسام. وبهذه الطريقة، يستطيع الروبوت حساب المكان الذي يجب أن يضع فيه جهاز الإمساك به، على الرغم من عدم وجود دليل مباشر على أن الكرة موجودة بالفعل. لكن مثل هذا الحل يفترض إمكانية التنبؤ بمسارات الأجسام، وهذا ليس صحيحًا دائمًا.
وهذا ليس صحيحًا بدرجة كافية عندما يُطلب من الروبوت توقع حركته.
مثل البشر، لا تتمتع الروبوتات دائمًا بالسيطرة الكاملة على أطرافها. على الرغم من أنهم قد يعرفون بالضبط الاتجاه الذي يريدون التحرك فيه، إلا أن مجموعة من الظروف أحيانًا تجعل من الصعب تحقيق الهدف: تنزلق التروس، وتتعطل العجلات، وتسد أشياء مختلفة الطريق. تساعد ردود الفعل المرئية البشر على أداء حركات دقيقة بسرعة (حاول وضع إصبع السبابة في اليد اليمنى مع إصبع اليد اليسرى خلف الرأس). إن شراء مثل هذه القدرة للآلات يجب أن يسمح لها أيضًا بالاستفادة من سرعتها ومهاراتها الكبيرة.
لقد أصبح هذا ممكنًا الآن بفضل البحث الذي أجراه ماساتوشي إيشيكاوا، مهندس الإلكترونيات من جامعة طوكيو. ويعمل الدكتور إيشيكاوا منذ أكثر من عشر سنوات على تطوير "شريحة شبكية" رقمية من شأنها تحديد موقع الصور ومعالجتها، وبالتالي تسريع قدرة التتبع البصري للآلات.
يتكون هذا الجهاز من عدة أجهزة كشف، تعمل على تحويل موجات الضوء التي يتم استقبالها إلى تيار كهربائي. يتم ترتيب أجهزة الكشف في مجموعة شبكية على الشريحة. كل واحد منهم يشكل نواة الخلية. تحتوي بقية الخلية على "محول تناظري إلى رقمي" (الذي يستقبل إشارة الإدخال المستمرة من الكاشف ويقوم بتشفيرها في سلسلة من 1 و0)، بالإضافة إلى عدد صغير من البوابات المنطقية (التي تجمع المعلومات من بواباتها). الخلية وتلك المجاورة لها وإجراء عمليات معالجة الصور البسيطة).
والنتيجة هي شريحة تقوم بالمعالجة الأولية لمعظم المعلومات المرئية التي تتلقاها - على سبيل المثال من خلال تسليط الضوء على الملامح المهمة في الصورة - قبل نقل الصورة إلى المعالج الرئيسي للروبوت. وهذا يسرع مهمة فك تشفير الصورة إلى حد كبير، لأن المعالجة الأولية للأجزاء المختلفة من الصورة تتم في وقت واحد، وليس كما تم في المعالج الرئيسي - جزءً بعد جزء. ونتيجة لذلك، فإن شريحة شبكية العين قادرة على معالجة 1,000 صورة في الثانية. وبمعدل المعالجة هذا، فإن السيارة التي تتحرك بسرعة 100 كم/ساعة سوف تمر 2.8 سم فقط بين "رمشتين"، وكرة تتحرك بسرعة 10 كم/ساعة - أقل من 3 ملم. عند هذا المستوى من اليقين بشأن موضع العظمة، لا يحتاج الروبوت إلى القدرة على توقع حركات العالم من حوله (أو حركة ساقيه وذراعيه). يمكنه ببساطة أن يرى مكان كل كائن ويصل في اتجاهه بجهاز الإدراك الخاص به.
لقد كانت العروض التوضيحية لهذه التكنولوجيا التي تم تنفيذها بالفعل مثيرة للإعجاب. وفي إحداها، كان الجهاز قادرًا على متابعة حركة كرة السلة المرتدة بسرعة دون أي تأخير كبير (وهو أكثر مما يستطيع معظم البشر القيام به). وفي عرض توضيحي آخر، تم استخدام شريحتين كجزء من نظام آلي أكبر. لقد قدموا المعلومات لنظام التتبع البصري، المصمم للسماح للروبوت "بالنظر" مع مرور الوقت إلى هدف متحرك، وقاموا بتغذية الصور الملتقطة في نظام بصري أكثر تطوراً يتحكم في جهاز الإدراك الخاص بالروبوت. وبفضل سرعة شريحة شبكية العين، تمكن الروبوت من الوصول إلى الأشياء التي تحركت بشكل عشوائي سريع، بل وحتى التقاطها. للاهتمام بكشافي المواهب في ألعاب الكرة المختلفة.
خبير اقتصادي {ظهر في صحيفة هآرتس بتاريخ 13/9/1999{

كان موقع المعرفة في ذلك الوقت جزءًا من بوابة IOL التابعة لمجموعة هآرتس