کاربرد هوش مصنوعی در رباتیک

یکی از کاربردهای هوش مصنوعی، استفاده از هوش مصنوعی در صنعت رباتیک است.

به زبانی ساده، هوش مصنوعی دانش ساخت ماشین ها یا برنامه های هوشمند است.

 

هوش مصنوعی شاخه ای از علم کامپیوتر است و در واقع تلفیقی از سه فناوری و گرایش مطرح، یعنی شبکه های عصبی، سیستم های استدلال فازی و الگوریتم تکاملی می باشد.

 

انسان قادر است در محیط خود جابجا شود یا تغییراتی در آن ایجاد کند؛ برای مثال، جعبه ای را جابجا کند یا وضعیت خاموش و روشن بودن یک کلید را تغییر دهد.

اگرچه به طور ناخودآگاه این اعمال به وسیله انسان انجام میشود ولی انجام آن با پیچیدگی های فراوانی همراه است.

 

وقتی تلاش میکنیم برنامه ای که رفتار مشابه را در ماشین های هوشمند به وجود آورد را بنویسیم، در می بابیم که این کار نیازمند توانایی های بسیار زیادی است که فقط در حل مسائل عقلانی وجود دارد.

 

برنامه ریزی حالت، یکی از مهم ترین گام ها در فرآیند طراحی رباتی است که کارهایش را در رابطه به جهان خارج با درجه ای از حساسیت و انعطاف پذیری انجام میدهد می باشد.

به طور خلاصه در برنامه ریزی، رباطی را در نظر میگیریم که قابلیت انجام اعمال تجزیه ناپذیر معین را مانند حرکت به جلو، چرخش به چپ و … دارد.

فرآیند برنامه ریزی تلاش میکند ترتیب اعمالی را به دست آورد که وظایف سطح بالاتر نظیر حرکت از یک سو به سوی دیگر در یک اتاق پر از مانع را امکان پذیر کند.

 

به دلایل زیادی برنامه ریزی کار سختی است، نه به آن دلیل که حالت های حرکات پیوسته ممکن زیاد است؛ زیرا حتی یک ربات بسیار ساده نیز توانایی انجام تعداد زیادی از حرکات پیوسته را به صورت بالقوه دارد.

 

برای مثال فرض کنید رباتی در یک زمین آزمایشی قرار دارد و باید از یک سوی زمین به سمت دیگر برود.

در این زمین موانع بسیاری وجود دارد که ربات باید پس از حرکت به سوی هدف و هنگامی که به این موانع برخورد میکند، آنها را جابجا کند تا مسیر خود را آزادسازی کند.

در یک زمین وسیع با موانع مختلف، قطعاً راه های بسیار زیادی جهت عبور و رسیدن به هدف وجود دارد.

اینکه ربات بدون دخالت انسان بتواند بهترین راه را انتخاب کند، باید از هوش مصنوعی بسیار بالایی برخوردار باشد تا بتواند تمام راه های ممکن را پردازش و بررسی کرده و بهترین راه را که کمترین استحلاک را دارد انتخاب کند.

همچنین می بایست بهترین روش جهت عبور از مانع ها را پیدا کند و در کل باید عملکرد مطلوبی را در سریعترین زمان ممکن ارائه دهد.

 

 

بر خلاف تصورهای داستانی، تمام ربات ها به شکل ماشین های سیار انسان نما که قادر به انجام هر کاری هستند، نیستند.

بیشتر دستگاه های رباتیک کنونی در مکان های ثابتی، در کارخانه ها وجود دارند و در فرآیند ساخت و تولید یک محصول یا تعمیر یک وسیله با کمک کامپیوتر، اعمال قابل انعطاف ولی اکثراً محدودی را انجام میدهند.

بعضی از این ربات ها، ماشین های مکانیکی نسبتاً ساده ای هستند که کارهای اختصاصی مانند جوشکاری یا رنگ افشانی و … را بر عهده دارند.

برخی از آنها سیستم های پیچیده تری دارند که به طور همزمان چند کار را انجام میدهند؛ به عنوان مثال، دستگاهی با استفاده از چند حسگر اجسام را برداشته و در جای مناسبی قرار دهد، کالای ساخته شده معیوب را تشخیص دهد،

 

 

در حالت کلی، مدیریت خودکار یک ماشین (ربات) بر کارهایی که قرار است انجام شود یا کارهایی که از پیش برای آن تعیین شده است، نیاز به هوش یا در برخی موارد احساس نیز دارد.

این هوش رباتیک را که در اصل به صورت مصنوعی ساخته شده را هوش مصنوعی می نامند.

شاید در برخی از ربات ها، تمام راه حل ها برای کاری به خصوص، به ربات داده شده باشد ولی انتخاب اینکه کدام راه برای انجام در لحظه نیاز بهتر است، توسط ربات (بدون دخالت انسان) نیاز به هوش مصنوعی دارد.

تحقیق در مورد رباتیک منجر به توسعه و گسترش بسیاری از تکنیک های هوش مصنوعی (تیکنیک های AI) و مدلسازی از دنیا شده است.