ابتكار روبوت لإنشاء وتربية الأطفال دون أي تدخل بشري

صنع الباحثون روبوتًا لتربية الأطفال دون أي تدخل بشري، حيث يؤدي دور الأم التي تصنع الأطفال بشكل مستقل وتجري اختبارات لتحسين الأداء، ثم تستخدم الآلة هذه البيانات في مراعاة تصميم الطفل القادم حيث تنتقل الصفات التفصيلية من جيل إلى جيل بطريقة مماثلة لعملية الانتقاء الطبيعي في الحيوانات، وتم بناء الروبوت بواسطة مهندسين من جامعة "كامبردج" بقيادة الدكتور فيوميا ليدا.

وصمم الدكتور فيوميا ليدا وفريقه الروبوت الأم وبرمجوه بحيث يكون قادرًا على الحركة، بدون أي تدخل بشرى أو محاكاة حاسوبية ويبني طفلًا مكونًا من واحد إلى 5 مكعبات بلاستيكية مع محرك صغير في داخله، وفي 5 تجارب منفصلة بنا الروبوت الأم واختبر أجيالًا من 10 أطفال باستخدام المعلومات التي تم جمعها من الجيل السابق ونقلها إلى الجيل القادم، وكانت النتائج أنه تم تصدير الصفات التفصيلية عبر الأجيال، بما يضمن تحسين أداء الأجيال من جيل إلى آخر.

وأفاد الدكتور ليدا الذي عمل بالتعاون مع "ETH" في زيوريخ: "إن الانتقاء الطبيعي يعتمد على الاستنساخ والتقييم وهكذا، وهذا ما يقدمه الروبوت ويمكننا أن نشاهد في الواقع تحسين وتنويع الأنواع التي صنعها"، ولكل طفل من الروبوت هناك جينوم فريد من نوعه يتكون من مزيج من واحد إلى 5 جينات مختلفة ويحتوي على جميع المعلومات حول شكل الطفل وبناءه وأوامره الحركية".

وكما يحدث في الحياة الطبيعية فإن تطور الروبوت يتم من خلال "طفرة" حيث يتم تعديل مكونات الجين الواحد أو من خلال إضافة أو حذف بعض الجينات المنفردة، ويتشكل "العبور" عندما يتم دمج جينات من فردين، وحتى يستطيع الروبوت الأم تحديد طفل الروبوت الأفضل يتم اختبار كل طفل من حيث بعد المسافة التي يمكنه السفر إليها منذ موضع البداية عند منحه زمن محدد، ويظل أكثر أطفال الروبوت نجاحًا كما هو بدون تغيير حتى الجيل القادم للحفاظ على قدراته، بينما يتم تغيير الجينات في أطفال الروبوت الأقل نجاحًا.

وكشف الباحثون عن اختلافات التصميم الظاهرة وتطوير الأداء مع مرور الوقت، ويذكر أن الروبوت الأسرع في الجيل الأخير انتقل بمعدل سرعة مضاعف عن معدل سرعة الروبوت في الجيل الأول، وهذه السرعة في الأداء ليست فقط بسبب دقة معايير التصميم ولكن أيضًا لأن الروبوت الأم كانت قادرة على ابتكار أشكال وأنماط جديدة من أطفال الروبوت على مر الزمن، بما في ذلك تقديم بعض التصميمات التي لن يقدر المصمم البشرى على بناءها.

وأبرز الدكتور ليدا: "من الأسئلة الكبيرة في علم الأحياء هو كيف أصبح الروبوت بهذا الذكاء، وهذا ما نسعى إلى استكشافه، نحن نفكر في الروبوت عندما يؤدي مهامًا متكررة كما أنها مصممة لإنتاج كميات كبيرة بدلًا من التخصيص الشامل، لكننا نريد أن نرى الروبوت قادرًا على الابتكار والإبداع".

وتعتبر الكائنات في الطبيعة قادرة على التكيف مع الخصائص الفيزيائية لبيئتهم على مر الزمن، وهذه التكيفات تسمح للكائنات البيولوجية بالبقاء في ظروف بيئية مختلفة، وهو ما يسمح للحيوانات بالانتقال من العيش في المياه إلى العيش على الأرض على سبيل المثال، لكن الآلات غير قابلة للتكيف بنفس الطريقة، فهم عالقون في شكل واحد فقط لحياتهم، ومن غير المؤكد ما إذا كان تغير شكلهم سيجعلهم أكثر قدرة على التكيف مع البيئات المتغيرة أم لا.

ويعد مجال الروبوت التطوري حقلًا متزايد النمو ويسمح بخلق روبوت آلي مستقل دون تدخل بشري، ويتم معظم العمل في هذا المجال باستخدام جهاز محاكاة، وعلى الرغم من أن محاكاة الكمبيوتر تسمح للباحثين باختبار آلاف أو حتى ملايين من الحلول الممكنة، إلا أن هذا يؤدي غالبًا إلى "فجوة الواقع" والتي يقصد بها عدم التوافق بين المحاكاة والسلوك في العالم الحقيقي.

وينظر بحث الدكتور ليدا في كيفية تحسين الروبوت مع أخذ الإلهام من الطبيعة، سواء من خلال تعليمه الذكاء أو إيجاد طرق لتحسين الحركة الروبوتية، ويحتاج الروبوت ما بين 10 إلى 100 مرة طاقة أكثر من الحيوان ليقدم نفس الشيء.

ويمتلئ مختبر الدكتور ليدا بمجموعة واسعة من الروبوت المتنقلة والذين تم استلهامهم من الجراد والبشر أو حتى الديناصورات، وأردف الدكتور: "ما زال أماما طريق طويل لنقطعه قبل أن يكون لدينا روبوت يتصرف ويفكر مثلنا، ولكن لدينا الكثير من التكنولوجيات التمكينية التي تساعدنا في بعض جوانب علم الأحياء إلى علم الهندسة".