روبوت متنقل يمتلك عقلاً كمياً في الحشود
طور باحثون روبوتاً متنقلاً مزوداً بعقلٍ كمّي قادرٍ على التعرف على الأجسام وسط الحشود بدقة أعلى، ويمكنه العمل بكفاءة في المناطق المزدحمة مثل مراكز التسوق ومحطات القطار، حيث يتمكن من تتبع الأجسام بسرعة تصل إلى 23 إطاراً في الثانية، كما يرسم مساراً مثالياً أثناء الحركة ويتفاعل بسرعة مع العوائق لضمان حركة أكثر أماناً.
وأفادت مجلة Interesting Engineering أن شركتي توشيبا وMIRISE Technologies أصبحتا أول شركتين في العالم نجحتا في دمج نظام تحسين كمّي داخل جهاز محمول مخصص للقيادة الذاتية، وفق موقع hayka.
يعتمد هذا الابتكار على تقنية SBM المسمّاة آلة التشعب المحاكاة طورتها توشيبا، وهو نوع من أجهزة الكمبيوتر المخصصة لتحسين العمليات باستخدام الحوسبة الكمية، وقد جُهّزت منصة التطوير المستقلة التي طورتها MIRISE.
وتواجه الروبوتات والمركبات ذاتية القيادة حالياً تحدياً في اكتشاف العوائق وتتبع المسارات واتخاذ القرارات في الوقت الحقيقي أثناء الحركة، وتعتمد عادة على الكاميرات وتقنية الليدار لجمع البيانات، لكن مع تزايد تعقيد المهام تزداد الحاجة إلى قدرات أعلى لمعالجة البيانات في ظل القيود المتعلقة بالحجم واستهلاك الطاقة والتكلفة، ويسهم نظام SBM في معالجة هذه المشكلة من خلال الاستفادة من الحوسبة الكمية لتحسين أداء الأجهزة التقليدية.
خوارزمية متقدمة لتتبع الأجسام
عمل المهندسون على تطوير واختبار منصة نموذجية مزودة بخوارزمية لتتبع عدة أجسام في الوقت نفسه، ولا تقتصر هذه الخوارزمية على مطابقة جسم واحد فحسب بل تدعم المطابقة المتعددة، وبفضل خاصية البحث السريع التي يوفرها نظام SBM يستطيع الروبوت إعادة تحديد موقع الجسم حتى في حال اختفائه مؤقتاً عن مجال الرؤية.
وقد أظهرت النتائج تحسناً ملحوظاً في الأداء حيث وصلت سرعة الكشف والتتبع إلى 23 إطاراً في الثانية بينما الحد الأدنى المطلوب عادة في أنظمة القيادة الذاتية 10 إطارات في الثانية، كما تحسنت دقة التتبع بنسبة 4% مقارنة بالاختبارات القياسية وسجل النظام زيادة بنسبة 23% في الاختبارات التي تقيم حالات حجب الأجسام.
اختبارات عملية وتطبيقات مستقبلية
خلال الاختبارات تم تثبيت نظام MIRISE FPGA المزود بالخوارزمية الجديدة على روبوت متحرك يعمل بالقيادة الذاتية، وتمكن الجهاز من تنفيذ تخطيط ديناميكي للمسار حيث قام بتحليل دقة تحديد مواقع الأجسام واتجاهاتها وتعديل مناطق وجودها إضافة إلى التنبؤ بمواقعها المستقبلية.
وقد ساعد ذلك في تقليل المناورات غير الضرورية أثناء الحركة وتحسين كفاءة الملاحة، وأكدت شركة توشيبا أن أنظمة الحوسبة المحسَّنة بتقنية الكم استخدمت سابقاً للتحكم المركزي في الأنظمة المتنقلة لكنها لم تُدمج مباشرة داخل منصة متنقلة للتحكم الذاتي.
ويخطط المطورون مستقبلاً لتوسيع استخدام نظام SBM في المركبات الآلية بالإضافة إلى تنسيق عمل مجموعات الروبوتات وتحسين المسارات المعقدة وتوزيع المهام في الوقت الفعلي.
