الروبوت الالي 4

موضوع: الروبوت الالي 4 السبت أبريل 24, 2010 12:51 am

الإتصال و التحكم

يمكن أن تكون أجهزة الإتصال و التحكم في داخل الروبوت ، غاية في التعقيد مثلها في ذلك مثل أجهزة الجسم البشري و من ثم أصبح لها علم مستقل لدراستها ، هو علم السايبرناتيكا cybernetics. هذه الأجهزة التي تعمل بالتحكم عن بعد ، و التي تحتوي على ذاكرة أو أجهزة حسية أو تعمل آليا ، و لابد أن تعتمد هذه الأجهزة على نظام يقوم بعملية التغذية الراجعة و ذلك لتحقيق التحكم الذاتي :

جهاز هاتف يعمل بالأزرار ، و هو مزود بذاكرة محدودة لتخزين الأرقام المتكررة ، فالروبوت يحتاج إلى ذاكرة شاملة.
تحتوي القذائف الموجهة على أجهزة حساسة تمكنها من الوصول إلى أهدافها. و يحتاج الروبوت إلى عدد من أجهزة حساسة لجمع المعلومات عن البيئة المحيطة به.
غلاية آلية ، تنطفأ من تلقاء نفسها عندما يغلى السائل الذي بداخلها. يحتاج الروبوت إلى العديد من النظم الآلية حتى تمكنه أن يؤدي وظائفه بكفاءة.
ثرموستات (مثبت آلي لدرجة الحرارة) في جو الحجرة ، يطفأ و يشغل نفسه آليا ، وفق معلومات يحصل عليها من أجهزته الحساسة. يحتاج الروبوت إلى نظم معلومات حتى يتمكن من أداء التحكم الذاتي.

العقل الألكتروني للروبوت

الشبكة العصبونية شبكة مترابطة من عقد تعمل بأسلوب مشابع لعصبونات الدماغ البشري

عقل الروبوت هو الوحدة المسيرة له و التي تقوم بتنفيذ أو حساب الخوارزميات المختلفة التي يحتاجها الروبوت من التعرف الأنماط إلى الملاحة و مرورا بفهم اللغة الطبيعية. و تستعمل الشبكات عصبونية اصطناعية في برمجة العديد من الوظائف آنفة الذكر حيث ترتب عادة بشكل طبقات من العصبونات الاصطناعية تحتوي كل منها على عدد من العصبونات و تتصل بكافة أو بعض العصبونات الموجودة في الطبقة التي تليها أو تسبقها ^[32]. كما يمكن أن تكون وحدة المعالجة البرمجية غير موجودة على الروبوت نفسه كأن يجتمع عدد من الروبوتات في معالج أي ما يمكن إعتباره عقلا موحدا و هي تقنية ما يسمى ب ال shared memory. أي أنه هناك كمبيوتر مركزي يقوم بتنفيذ الخوارزميات المختلفة الني يحتاجها الربوت أو مجموعة الروبوتات. الباراديغم الآخر المنتشر هو ما يسمى باالعميل البرمجي software agents و يمكن أن نجعل من كل روبوت عبارة عن عميل برمجي و يحوي معالجا ينفذ خوارزمية ما إلا أن أداء الوظيفة يقتضي أن يقوم عدد كبير من العملاء البرمجيين أو الروبوتات بتنفيذ الخوارزمية.

في الماضي كان العقل أو المعالج هو نقطة الضعف في نظم الروبوت نظرا لأن هذا العقل كان يشغل وزنا هائلا و حجما ضخما و قدرة تحسيب بسيطة ، أما في الوقت الحالي فقد اختلف الأمر ، حيث يمكن إنتاج عقل الكتروني بحجم صغير جدا. و يتكون العقل الالكتروني عادة من شرائح السليكون و أجزاء الكترونية أخرى يتم توصيلها مع بعضها.و عقل الروبوت هو بمثابة كمبيوتر صغير و من ثم فليس له القدرة على التفكير الابتكاري أو المستقل مثل العقل البشري بل هو عبد يطيع الأوامر التي يصدرها إليه الإنسان البشري. و لكنه إذا ما تم تزويد عقل الروبوت الالكتروني بالتعليمات فإنه يستطيع نظريا أن يضع برنامجا يقود بمقتضاه سفينة فضائية إلى كوكب أورانوس مثلا أو يشغل معملا لتكرير النفط أو يعد رواتب العاملين بإحدى الشركات و أيضا يبقى لديه الوقت ليربح مباراة في الشطرنج. و بالرغم من أن العقل الالكتروني لا يتمتع بالذكاء إلا أن لديه ما يطلق عليه ذكاء الآلة machine Intelligence و يمكن لبعض العقول الالكترونية في الوقت الحاضر ، أن تستفيد من تجاربها السابقة (يطلق على الدراسات المتعقلة بهذا الإكتشاف الذاتي) بينما بعض الحاسبات الأخرى تعلم نفسها كيفية حل المشكلات التي تعترضها ، بدلا من الإعتماد على التعليمات التي يصدرها الآدميون. و يبدو أن الحاسبات الالكترونية تعلم كيفية أدائها للأعمال ، أفضل من الآدميين الذي صمموها ، و من ثم تتمكن من إتخاذ قرارات أكثر دقة و أفضل من القرارات التي يتخذها الإنسان. و يتم دراسة هذه الظاهرة تحت ما يعرف بذكاء اصطناعي

الأجهزة و البرامج الجاهزة المساعدة

:

برنامج مكتوب بلغة جافا

يطلق على الأجهزة و المعدات الآلية للحاسبة الالكترونية عتاد الحاسوب hardware ، أما التعليمات و البيانات التي يتم إدخالها إليها فيطلق عليها البرامج الجاهزة المساعدة software و تختلف الأجهزة من حاسبة لأخرى. و يحتوي الروبوت على جزء فقط من مجموع الأجهزة التي تكون وحدة كمبيوتر كاملة ، و يكون هذا الجزء مرتبطا ارتباطا خارجيا مع الأجزاء الأخرى و في نظام نموذجي للحاسبة ، يتم تلقينها بالتعليمات عن طريق برنامج من خلال وحدة الإدخال التي غالبا ما تكون في شكل لوحة مفاتيح متصلة بجهاز عرض مرئي. و تعمل وحدة المعالجة المركزية وفقا للبرنامج ، و هي بدورها تصدر تعليمات إلى الوحدة الحسابية arithmetic unit لتشغيل البيانات التي في الذاكرة ثم تنقل النتائج إلى وحدة الإخراج التي قد تكون في شكل وحدة طباعة printer أو قد تعرض النتائج على جهاز عرض مرئي مثل شاشة التليفزيون و تقوم الحاسبة الالكترونية بمعالجة البيانات التي تكون في شكل أرقام ، مستخدمة نظام عد ثنائي binary system ، و هذا النظام يستخدم فقط الرقمين 1 ، صفر اللذين يمكن تمثيلهما في دوائر الحاسبة الالكترونية بتدفق التيار (1) أو عدم تدفق التيار (صفر) و يطلق لفظ البرنامج program على مجموعة التعليمات التي يتم إدخالها إلى الحاسبة الالكترونية ، و هي يجب أيضا أن تحول إلى النظام الثنائي. و لكن هذا التحويل لا يقوم به المبرمج بطريقة مباشرة ، فهو يكتب البرنامج بلغة سهلة و تقوم الحاسبة بتفهمه ثم تحوله إلى رمز ثنائي ، و هناك ثلاث لغات شائعة الإستعمال في الحاسبة الالكترونية ، هي فورتران fortran و كوبول cobol و بيسيك basic و قبل أن يقوم المبرمج بكتابة البرنامج ، عليه أن يتأكد مما يريده من الحاسبة الالكترونية ، فهو يقوم بما يطلق عليه تحليل النظم systems analysis أي تحديد تفاصيل العميات التي يجب أن تقوم بها الحاسبة الالكترونية ، و يتم هذا في شكل خريطة تدفق flow chart تقوم بتحويل العمليات إلى قرارات متتابعة بنعم أو لا يرمز لها (نعم = 1) ، (لا = صفر) في الحاسبة الالكترونية.

في مجال تصنيع الانسالات يوجد القليل جدا من الظوابط لتصميم البرمجيات و عتاد الحاسوب الخاصة بالروبوتات وإنعدام وجود ظوابط قياسية يعيق إستعمال البرمجيات الخاصة لروبوت معين في نوع آخر من الانسالات هناك مشاريع مستقبلية لكتابة برمجيات قياسية عامة يمكن إستعمالها وإعادة إستعمالها في انواع متعددة من الروبوتات . في لغة جافا على سبيل المثال والموضح في الصورة الدائرة الصغيرة تشير إلى الروبوت والخط المحيط به يمثل الحواجز او العوائق في طريق الروبوت وفي هذه الحالة على سبيل المثال سوف يتم كتابة برنامج لإستعمال وتنشيط مستشعر الليزر لقياس البعد عن العائق و إستعمال مستشعر الدوران للإنحراف عن الحاجز وهناك العديد من الخوارزميات المشابهة المصممة للإستدلال على نمط او مشكلة معينة و إيجاد ردة الفعل المناسبة ^[33].

مزايا و مساوئ

الروبوتات تقدم مزايا عديدة منها على سبيل المثال : إنتاج أكثر ، استعمال التجهيزات بشكل فعال ، تكاليف عمل منخفضة ، نوعية و مكننة أفضل للأجزاء ، مرونة محسنة ، إنجاز أقصر للعمل ، مرونة و سهولة في البرمجة ، القدرة على العمل في الظروف الخطرة ، نوعية محسنة لأماكن العمل و الإنتاج ، عائدات استثمار جيدة ، امتلاك الحرية في الحركة في الأبعاد الثلاثة للفراغ . إلا أنها تعاني من عدد من السلبيات ، فإحدى أكثر الصعوبات هو أن الروبوت لا يزال غير قادر بعد على مسك جزء معين عشوائي من صندوق بدون استعمال نظام رؤية خاص .إن أول التطبيقات الناجحة للروبوت كانت في مجال صناعة السيارات الأمريكية ، ففي شركة فورد الأمريكية و حصراً في عام 1940 تم ولادة كلمة جديدة سميت بالأتمتة ، و بعد مضي الكثير من الوقت و الجهد أصبح الروبوت ينفذ الكثير من الأعمال في هذا المجال كاللحام النقطي و تحميل الآلات و الكثير من التطبيقات الأخرى و في عام 1995 أدخل حوالي 25000 روبوت في خدمة صناعة السيارات في الولايات المتحدة وحدها ، و بالنسبة لبقية العالم فلم يكن الرقم أصغر من هذا ، فقد تم استعمال 1000000 روبوت للخدمة في المجالات الصناعية المختلفة.

بالرغم من التضخيم المستعمل في السينما و أدب الخيال العلمي حول إحتمالية تشكيل الروبوت تهديدا لمستقبل الإنسان بسبب الذكاء الاصطناعي ولكن وعلى ارض الواقع فإن الخطر الحقيقي من الربوتات يكون مصدره على الأغلب برمجيات غير سليمة او فيروس الحاسوب وكلاهما من صنيعة الإنسان . ويشكل الروبوتات الصناعية العملاقة احد إحتماليات فرضها خطرا على حياة الإنسان لإحتمالية حدوث حركة غير متوقعة نتيجة لطبيعة البرمجيات المعقدة في الروبوت ولهذا السبب يحاط معظم الروبوتات الصناعية بسياج او فاصل عازل لتجنب اي حركة عشوائية غير متوقعة

» الروبوت الالي
» الروبوت الالي 2
» الروبوت الالي 2
» الروبوت الالي 3
» مخترع الرشاش الالي (الكلاشنكوف)