Inchinn Feithidí a Dhéanamh: Léim Chun Tosaigh i Róbataic Éifeachtach

I fairsinge an nádúir, tagann cuid de na spreagthaí is doimhne ó na créatúir is lú. Go deimhin is iontach an loingseoireacht agus an éifeachtúlacht iad feithidí, nach dtugtar aird orthu go minic mar gheall ar a méid beag. Tá eolaithe agus innealtóirí araon tar éis an-spéis a chur ar a gcumas chun ainliú trí thimpeallachtaí casta ina bhfuil inchinn nach mó ná ceann bioráin. Tá an fisiceoir Elisabetta Chicca, a bhfuil a fhios aige, ar thús cadhnaíochta maidir leis na rúin seo a nochtadh obair le déanaí a dhroicheadann an bhearna idir tuiscint bhitheolaíoch agus nuálaíocht teicneolaíochta.

Tá Chicca tar éis dul ar aistear le díchódú a dhéanamh ar an gcaoi a mbaineann na créatúir bheaga seo a leithéid d'éachtanna suntasacha amach. Ní hamháin go dtugann a cuid oibre solas ar na rúndiamhra a bhaineann le loingseoireacht feithidí ach réitíonn sí an bealach le haghaidh dul chun cinn sa ríomhaireacht agus sa róbataic atá tíosach ar fhuinneamh.

Nascleanúint Feithidí a Dhíghlasáil

Léiríonn feithidí, in ainneoin a n-acmhainní néaracha teoranta, scileanna iontacha loingseoireachta. Seachnaíonn siad bacainní gan stró agus bogann siad go cumasach tríd na hoscailtí is lú, éacht atá ag cur isteach ar eolaithe le blianta fada. Is é bunchloch an chumais seo an dearcadh uathúil atá acu ar an domhan.

Míníonn Chicca ina cuid taighde gur príomhghné de loingseoireacht feithidí é an dearcadh a bhíonn acu ar ghluaisne. Tá sé cosúil leis an taithí a bheith ag suí ar thraein agus ag breathnú ar an tírdhreach: is cosúil go ngluaiseann crainn in aice láimhe níos tapúla ná tithe i bhfad i gcéin. Úsáideann feithidí an luas gluaiseachta difreálach seo chun fad a thomhas agus chun nascleanúint a dhéanamh. Oibríonn an modh simplí ach éifeachtach seo go maith agus tú ag bogadh i líne dhíreach. Mar sin féin, is annamh a bhíonn an saol fíor chomh simplí sin.

Déanann feithidí oiriúnú do chastacht a dtimpeallachta trína n-iompraíocht a shimpliú. Eitlíonn siad go hiondúil i líne dhíreach, déanann siad cas, agus ansin téann siad ar aghaidh i líne dhíreach eile. Léiríonn breathnuithe Chicca ceacht tábhachtach: is féidir srianta ar acmhainní a fhrithchothromú trí choigeartuithe iompraíochta.

Is scéal faoi chomhoibriú idirdhisciplíneach é an turas ó léargais bhitheolaíocha go feidhmeanna róbatacha. D'fhorbair Thorben Schoepe, mac léinn PhD faoi mhaoirseacht Chicca, samhail ag déanamh aithrise ar ghníomhaíocht néarónach feithidí, a aistríodh ansin go róbat beag loingseoireachta.

Bhí an róbat seo, a chuimsíonn prionsabail na loingseoireacht feithidí, mar thoradh ar chomhoibriú dlúth le Martin Egelhaaf, néar-bhitheolaí clúiteach ó Ollscoil Bielefeld. Bhí saineolas Egelhaaf maidir le tuiscint a fháil ar phrionsabail ríomhaireachtúla feithidí ríthábhachtach chun samhail a fhorbairt a dhéanfadh aithris chruinn ar a straitéisí loingseoireachta.

Feidhmeanna Loingseoireachta an Róbait

Is é an fíor-theist ar aon samhail eolaíoch ná a chur i bhfeidhm praiticiúil. I gcás taighde Chicca, thaispeáin comhghleacaí robotic inchinn feithidí a chumais i sraith tástálacha casta. Ba é an ceann is suntasaí díobh seo ná loingseoireacht an róbait trí chonair, a bhallaí maisithe le prionta randamach. Ba chúrsa dúshlánach é seo, a dearadh chun aithris a dhéanamh ar na spreagthaí amhairc éagsúla a bhíonn ag feithidí, d’aon chóras loingseoireachta.

Léirigh an róbat, a bhí feistithe le múnla Thorben Schoepe, cumas dochloíte chun cosán lárnach a choinneáil sa chonair, iompraíocht atá an-chosúil le hiompar feithidí. Baineadh é seo amach trí stiúradh i dtreo ceantair leis an ngluaisne ba lú dealraitheach, ag déanamh aithrise ar straitéis nádúrtha na feithidí chun fad agus treo a thomhas. Ba bhailíochtú láidir ar an tsamhail é rath an róbait sa timpeallacht seo.

Taobh amuigh den dorchla, tástáladh an róbat i dtimpeallachtaí fíorúla éagsúla, agus chuir gach ceann acu a sraith dúshlán féin i láthair. Cibé an raibh sé ag seoladh timpeall constaicí nó ag teacht ar a bhealach trí oscailtí beaga, léirigh an róbat inoiriúnaitheacht agus éifeachtacht a chuir i gcuimhne dá gcomhghleacaithe bitheolaíochta. Bhain Chicca de thátal as nach léiriú ar chumas teicniúil amháin a bhí in cumas an mhúnla feidhmiú go comhsheasmhach thar shuímh éagsúla, ach léiriú ar bhunéifeachtúlacht agus ilúsáideacht loingseoireacht feithidí.

Róbat Thorben Schoepe i gconair le cló randamach. Grianghraf Leoni von Ristok

Éifeachtúlacht i Róbataic: Paraidím Nua

Tá córais a fhoghlaimíonn agus a oiriúnú trí ríomhchlárú fairsing agus próiseáil sonraí chun tosaigh i saol na róbataic le fada an lá. Cé go bhfuil an cur chuige seo éifeachtach, is minic a éilíonn acmhainní ríomhaireachta substaintiúla agus fuinneamh. Tugann taighde Chicca isteach athrú paradigm, ag tarraingt inspioráid ón domhan nádúrtha ina bhfuil éifeachtacht ríthábhachtach.

Feithidí, a bhí a fócas róbataic ar feadh i bhfad, a rugadh le cumas dúchasach chun nascleanúint a dhéanamh go héifeachtach ón tús, gan gá le foghlaim ná le cláir fhairsing. Tá an éifeachtúlacht ‘crua-chrua’ seo i gcodarsnacht mhór leis an gcur chuige traidisiúnta sa róbataic. Trí na prionsabail bhitheolaíocha seo a aithris, is féidir le róbait leibhéal éifeachtúlachta a bhaint amach nach féidir a bhaint amach faoi láthair le modhanna traidisiúnta.

Samhlaíonn Chicca todhchaí ina bhfuil róbataic ní hamháin faoi fhoghlaim agus oiriúnú, ach freisin faoi éifeachtúlacht dhúchasach. D'fhéadfadh forbairt robots níos lú a bheith mar thoradh ar an gcur chuige seo, a úsáideann níos lú fuinnimh, agus atá níos oiriúnaí d'éagsúlacht timpeallachtaí. Is peirspictíocht é a thugann dúshlán an status quo agus a osclaíonn féidearthachtaí nua i ndearadh agus i gcur i bhfeidhm na gcóras róbatach.