بیا یه تکنولوژی باحال و نو رو با هم بررسی کنیم! دانشمندای دانشگاه Worcester Polytechnic Institute (WPI) تو ماساچوست آمریکا تازه دست به یه کار خفن زدن. اونا دارن یه سری پهپاد خیلی کوچیک رو با الهام از پرنده‌ها و خفاش‌ها طوری می‌سازن که از صدا برای پیدا کردن مسیرشون استفاده کنن، نه تصویر! دلیلش هم خیلی ساده‌س: تو جاهایی مثل دود، غبار یا تاریکی مطلق دوربین و سنسورهای نوری دیگه کارایی ندارن و باید یه راه‌حل جدید پیدا کرد.
خب، چطوری می‌خوان این کارو بکنن؟ ایده‌شون از خفاش‌ها الهام گرفته شده. خفاش‌ها با چیزی به اسم «اکولوکیشن» مسیرشونو پیدا می‌کنن. یعنی چی؟ یعنی صدا می‌فرستن و با شنیدن پژواکش می‌فهمن دور و برشون چه خبره. ساختن پهپادایی که بتونن با این روش راه برن، انقلابیه چون تو ماموریتای نجات یا جاهای خطرناک مثل آتیش‌سوزی می‌تونن غوغا کنن!
استاد اصلی پروژه یعنی نیتین سانکت (Nitin Sanket) تونسته واسه این کار، یه بودجه ۷۰۵ هزار دلاری از بنیاد ملی علوم آمریکا – یعنی National Science Foundation یا به اختصار NSF که یه نهاد حمایتی پروژه‌های علمی تو آمریکا هست – بگیره و قراره تا ۳ سال این کار رو پیش ببرن.
جالب‌ترین بخشش اینه که پهپادها قراره کمتر از ۱۰ سانتیمتر طول داشته باشن و وزنشون هم زیر ۱۰۰ گرم باشه. پس حسابی ریز و سبک می‌شن! اما مشکل اصلیشون اینه که پروانه‌های کوچیک این رباتا کلی سر و صدا تولید می‌کنن و کیفیت صدای «اکولوکیشن» رو پایین میارن. تیم تحقیقاتی واسه حل این مشکل داره از متامَتریال‌ها استفاده می‌کنه. متامتریال یعنی موادی که هندسه‌شون طوری طراحی شده تا امواج صوتی رو بهتر کنترل کنن، مثلاً مثل فوم که صدا رو جذب می‌کنه.
یه بخش جالب دیگه، اینه که دارن امتحان می‌کنن پروانه‌ها رو با بال‌زن‌هایی مثل بال پرنده یا خفاش جایگزین کنن تا هم کارایی بهتر شه و هم صدای اضافه کمتر باشه.
یه نکته خفن دیگه اینه که این هواپیماهای کوچولو، قراره تمام محاسبات مسیریابی رو خودشون انجام بدن، یعنی احتیاج به سرور مرکزی یا تجهیزات دیگه ندارن. این کار با استفاده از «Deep learning» یا یادگیری عمیق – که یه نوع هوش مصنوعی یادگیرنده براساس شبکه‌های عصبیه – و همچنین «Reinforcement learning» یعنی یادگیری تقویتی انجام میشه. تو این روش، ربات خودش شبیه به بازی می‌مونه: اگر کار درست انجام بده امتیاز خوب می‌گیره و اگر بزنه به مانع، امتیازش کم میشه تا یاد بگیره چطور بهتر عمل کنه.
یه ویژگی دیگه‌ای که قراره اضافه کنن «sensor fusion» یا ادغام داده‌های سنسورهاست – یعنی پهپاد همزمان از صدا، شتاب‌سنج و اطلاعات دیگه‌اش استفاده می‌کنه تا نقشه دقیقی از محیطش داشته باشه. این باعث می‌شود تو محیطای سخت، بهتر راه خودشو پیدا کنه.
حتی گفته شده شاید در آینده، این پهپادها بتونن با استفاده از موج اولتراسوند (که فرکانسش از صدای معمولی بیشتره) ضربان قلب آدمای گرفتار تو زیر آوارو تشخیص بدن. اصلاً فکر کن چه انقلابی تو عملیات نجات میشه! هدف اصلی این پروژه اینه که این پهپادهای هوشمند بتونن توی گروه‌های کوچک (یا همون swarm) با هم کار کنن و جاهایی برن که سنسورهای نوری قدیمی هیچ کاری از دستشون برنمیاد.
به گفته تیم تحقیقاتی، اگر همه چیز خوب پیش بره، احتمالاً تو ۳ تا ۵ سال آینده این تکنولوژی از آزمایشگاه میاد بیرون و وارد عملیات واقعی میشه. کاربردش هم فقط برای نجات نیست؛ این سیستم تو پایش بلایا، بازرسی محیطای خطرناک یا حتی حفاظت محیط زیست هم می‌تونه معجزه کنه، چون اونجا هم سنسورهای بصری کار خاصی نمی‌تونن بکنن.
در کل، اگه همه اینا عملی بشه، قراره با پهپادای خیلی کوچیک، هوشمند و ارزون طرف باشیم که تو بدترین شرایط هم می‌تونن جان آدمارو نجات بدن یا از محیط اطراف حفاظت کنن. یه جورایی آینده دنیای ربات‌ها با این کار تغییر می‌کنه، نه؟
منبع: +
