نجح باحثون في تطوير روبوت متنقل مزود بعقل كمّي يستطيع التعرف على الأجسام وسط الحشود بدقة أعلى، ويعمل بكفاءة في المناطق المزدحمة مثل مراكز التسوق ومحطات القطار، حيث يتيح تتبع الأجسام بسرعة تصل إلى 23 إطاراً في الثانية، كما يرسم مساراً مثالياً أثناء الحركة ويتفاعل فوراً مع العوائق لضمان حركة أكثر أماناً.
ذكرت مجلة Interesting Engineering أن شركتي توشيبا وMIRISE Technologies أصبحتا أول شركتين في العالم تدمجان نظام تحسين كمّي داخل جهاز محمول مخصص للقيادة الذاتية، وفقاً لمصدر تقني.
دمج الحوسبة الكمية في أنظمة القيادة الذاتية
يعتمد هذا الابتكار على تقنية تعرف باسم آلة التشعب المحاكاة SBM التي طورتها شركة توشيبا، وهو نوع من أجهزة الكمبيوتر المخصصة لتحسين العمليات باستخدام تقنيات الحوسبة الكمية، وتم تشغيله على منصة تطوير مستقلة طورتها MIRISE.
وتواجه الروبوتات والمركبات ذاتية القيادة حالياً تحدياً في اكتشاف العوائق وتتبع المسارات واتخاذ القرارات في الوقت الحقيقي أثناء الحركة، وتقتصر الأنظمة عادة على الكاميرات وتقنية الليدار لجمع البيانات، لكن مع تزايد تعقيد المهام تزداد الحاجة إلى قدرات أعلى لمعالجة البيانات مع قيود الحجم 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 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 بلغت سرعة الكشف والتتبع 23 إطاراً في الثانية، بينما الحد الأدنى المطروح عادة في أنظمة القيادة الذاتية 10 إطارات في الثانية. كما تحسّنت دقة التتبع بنسبة 4% مقارنة بالاختبارات القياسية، وسجل النظام زيادة بنسبة 23% في اختبارات حجب الأجسام.
اختبارات عملية وتطبيقات مستقبلية
خلال الاختبارات تم تثبيت النظام على روبوت متحرك مزود بمخطط FPGA من MIRISE وتمكينه من تخطيط ديناميكي للمسار، حيث قام بتحليل دقة تحديد مواقع الأجسام واتجاهاتها وتعديل مناطق وجودها إضافة إلى التنبؤ بمواقعها المستقبلية، ما ساعد في تقليل المناورات غير الضرورية وتحسين كفاءة الملاحة.
وأشارت توشيبا إلى أن أنظمة الحوسبة المحسّنة بتقنية الكم استُخدمت سابقاً للتحكم المركزي في الأنظمة المتنقلة لكنها لم تُدمَج مباشرة داخل منصة متنقلة للتحكم الذاتي حتى الآن.
ويخطط المطورون مستقبلاً لتوسيع استخدام SBM في المركبات الآلية، إضافة إلى تنسيق عمل مجموعات الروبوتات وتحسين المسارات المعقدة وتوزيع المهام في الوقت الفعلي.
