باحث يتصور منصة إنسان سيبراني فيزيائي تفاعلي (iCPH)

أقترح الأستاذ إييتشي يوشيدا من جامعة طوكيو للعلوم فكرة مثيرة للاهتمام حول منصة إنسان سيبراني فيزيائي تفاعلي (iCPH).

يمكن للبشر أداء مهام معقدة مختلفة بطبيعة الحال، مثل الجلوس ورفع الأشياء. ومع ذلك، تتضمن هذه الأنشطة حركات متعددة وتتطلب اتصالات متعددة، مما يمكن أن يثبت صعوبة للrobots. يمكن أن تساعد iCPH في حل هذه المشكلة.

فهم وتوليد أنظمة شبيهة بالإنسان

يمكن للمنصة الجديدة مساعدة فهم وتوليد أنظمة شبيهة بالإنسان التي تستخدم مجموعة متنوعة من الحركات الكاملة للجسم التي تتضمن اتصالاً.

نشرت هذه الأعمال في Frontiers in Robotics and AI.

“كما يوحي اسمها، فإن iCPH تجمع بين العناصر الفيزيائية والسيبرانية لالتقاط حركات الإنسان”، يقول البروفيسور يوشيدا. “في حين يعمل روبوت شبيه بالإنسان كتوأم فيزيائي للإنسان، يوجد توأم رقمي كإنسان أو روبوت محاكى في الفضاء السيبراني. يتم نمذجة الأخير من خلال تقنيات مثل التحليل العضلي الهيكلي والروبوتي. يكمل التوأمين بعضهما البعض.”

يطرح البروفيسور يوشيدا عدة أسئلة مع الإطار، مثل:

• كيف يمكن لآلات شبيهة بالإنسان محاكاة فكرة الإنسان؟
• كيف يمكن لآلات الروبوتات تعلم وسimulation سلوكيات الإنسان؟
• كيف يمكن لآلات الروبوتات التفاعل مع البشر بطريقة سلسة وطبيعية؟

إطار iCPH

يقيس الجزء الأول من إطار iCPH حركة الإنسان عن طريق كمية حركة أجزاء الجسم المختلفة. كما يسجل تسلسل الاتصالات التي يقوم بها الإنسان.

تمكن الإطار من وصف حركات متنوعة بشكل عام من خلال المعادلات التفاضلية، بالإضافة إلى توليد شبكة حركة اتصال. يمكن للروبوت شبيه بالإنسان أن يتصرف بناءً على هذه الشبكة.

عندما يتعلق الأمر بالتوأم الرقمي، يتعلم الشبكة من خلال نهج القائمة على النموذج والتعلم الآلي. يتم ربط هذين النهجين بطريقة حساب التدرج التحليلي، وتساعد التعلم المستمر على تعليم محاكاة الروبوت كيفية أداء تسلسل الاتصال.

يغني الجزء الثالث من iCPH شبكة حركة الاتصال من خلال تعزيز البيانات قبل تطبيق تقنية كمية التجزئة. تساعد هذه التقنية على استخراج الرموز التي تعبر عن لغة حركة الاتصال، مما يسمح بتوليد حركة اتصال في مواقف غير مألوفة.

كل هذا يعني أن الروبوتات يمكنها استكشاف بيئات غير معروفة أثناء التفاعل مع البشر باستخدام حركات سلسة ومتعددة الاتصالات.

يقدم البروفيسور يوشيدا ثلاث تحديات لـ iCPH تتعلق بالوصف العام، والتعلم المستمر، ورمزية حركة الاتصال. من أجل تحقيق iCPH، يجب أن تتعلم كيفية التنقل في هذه التحديات*.*

“سيتم إتاحة بيانات iCPH للجمهور وتنفيذها في مشاكل حقيقية لحل القضايا الاجتماعية والصناعية. يمكن لآلات الروبوتات شبيهة بالإنسان إعفاء البشر من العديد من المهام التي تتضمن أعباء شديدة وتحسين سلامتهم، مثل رفع الأشياء الثقيلة والعمل في بيئات خطرة”، يقول البروفيسور يوشيدا. “يمكن استخدام iCPH أيضًا لمراقبة المهام التي يقوم بها البشر ومساعدتهم في منع الأمراض المرتبطة بالعمل. أخيرًا، يمكن التحكم في آلات الروبوتات شبيهة بالإنسان عن بُعد من قبل البشر من خلال التوائم الرقمية، مما يسمح لهذه الآلات بتركيب معدات كبيرة ونقل الأشياء.”