على الرغم من أن كلمتي «روبوت» و «علم الروبوتات»، والعلوم التي سارت على نهج الخيال، تعود بالتأكيد إلى القرن العشرين؛ فللروبوتات تاريخ طويل من الأفكار والاختراعات يسبق هذه الحقبة. ربما تكون أول إشارة معروفة لفكرة الأداة «الذكية» التي يمكن أن تحل محل العمالة البشري قد أتت من أرسطو، الذي كتب في عام 320 قبل الميلاد أنه «إذا تمكنت كل أداة، عندما يُطلب منها، أو حتى من تلقاء نفسها من أداء العمل الذي يتناسب معها..حينها لن يحتاج العمال ذوو الخبرة إلى متدربين، ولن يحتاج السادة إلى عبيد.» تعود ممارسة تصميم الآلات الذاتية التشغيل إلى ما لا يقل عن 2000 عام. صمم هيرو السكندري عددًا من الآلات الذاتية التشغيل، ومنها عربة ذات ثلاث عجلات تعمل بالطاقة الذاتية، وذلك عام 60 ميلادياً تقريبًا. كانت العربة تعمل عن طريق وزن يتدلى ساحبًا خيوطًا ملفوفة حول محاورها، وقد اكتشف مؤخرًا أنه يمكن برمجتها عن طريق وضع أوتاد في المحاور، بحيث يمكن عكس اتجاه لف الخيط على المحور. وبناءً على هذا، يمكن برمجة العربة على أن تنعطف وتتبع مسارًا محددًا مسبقًا.
وتأتي أول إشارة إلى فكرة الإنسان الآلي من التراث الشعبي اليهودي، في شخصية جولم، وهو كائن حي في هيئة البشر مصنوع من مواد جامدة، عادةً من الطين، بنت فيه الحياة عن طريق السحر. وتروي إحدى أكثر القصص شهرة، على الرغم من أن أصولها الحقيقية مثيرة للجدل، كيف أنشأ الحاخام لوف من براج في القرن السادس عشر جولم للدفاع عن حي اليهود بالمدينة من الهجوم تتمثل أحد الجوانب المثيرة جدًّا للاهتمام في هذا المخلوق الأسطوري في أنه يفهم الأوامر حرفيًّا؛ مما يتسبب في حدوث عواقب غير مقصودة تكون كارثية في بعض الأحيان. وهذه أيضًا من خصائص الروبوتات الحديثة التي غالبًا ما تُذكَّر بها، نحن علماء الروبوتات، بشكل مؤلم.
تُعد عربة ليوناردو دافنشي الذاتية الحركة واحدة من أكثر الآلات الذاتية التشغيل التي ظهرت في عصر النهضة إثارة للاهتمام، والتي كانت سابقة لزمانها. لقد أثبتت الأبحاث الحديثة أن هذه العربة بمثابة آلة تعمل بالطاقة الذاتية وتتسم بدرجة بارزة من التطور والتعقيد. تعمل عربة ليوناردو عن طريق نوابض تشبه تلك الموجودة بالساعة، لكن أبرز ما فيها هو نظام الكامات القابلة للاستبدال التي تتحكم في كل من التوجيه والسرعة. يسمح هذا النظام ببرمجة العربة لتتبع مسارًا محددًا مسبقا، مع إمكانية الانطلاق والتوقف والانعطاف حسب الحاجة يمكن أيضًا برمجة الروبوت لإحداث تأثير خاص في وقت محدد مسبقا، مثل فتح باب على منحوتة مثبتة على العربة من الممكن أيضًا أن يُنسب إلى ليوناردو الفضل في تصميم أول إنسان آلي كامل قرابة عام 1495 عندما. صمم الفارس الروبوت. واستنادًا إلى مبادئ الميكانيكا الحيوية التي توصل إليها أبحاثه التشريحية، صمم ليوناردو لفارسه ذراعين ورأسا وفكا تتحرك بكابلات.
خلال القرن الثامن عشر، بلغت الآلات الميكانيكية الذاتية التشغيل درجة عالية من التطور وكذلك التزييف. ربما يكون المثال الأكثر شهرةً هو البطة الميكانيكية التي ابتكرها المخترع الفرنسي دي فوكانسون عام ،1739 والتي اشتهرت بقضاء حاجتها بعد «أكل» الحبوب. لكن ذلك لم يكن سوى خدعة، فما كانت البطة تفرزه في الواقع هو خلطة مجهزة مسبقًا من فتات الخبز المصبوغة باللون الأخضر. (فالهضم الاصطناعي الحقيقي للروبوتات لم يظهر إلا بعد 270 سنة...)،. ومن وجهة نظري، يتجسد المثال الأهم لدي فوكانسون في آلة لعب الفلوت التي تتخذ شكل إنسان، والتي تتميز بتطور آلياتها ومحاكاتها الحيوية للتحكم في تدفق الهواء، عبر حركات لسان الروبوت وشفتيه اللازمة لعزف الفلوت بنجاح.
يعتمد موضوع هذا الكتاب علم الروبوتات الحديث على العديد من التقنيات الرئيسية، ومنها المحرك الكهربائي الذي يُزوّد الروبوتات بالقدرة على الحركة، والأجهزة الإلكترونية التي تُوفّر وسائل أتمتة الروبوتات والتحكم فيها. لكن الأفكار الجديدة كانت ضرورية أيضًا، وفي منتصف القرن العشرين، وضعت مجموعة رائعة من الرجال أسس علم الروبوتات الحديث فيما كان يُسمى في ذلك الوقت ولا يزال أحيانًا بالسبرانية. وكان من بين الأعضاء البارزين العالمان البريطانيان آلان تورنج ودبليو روس آشبي، وفي الولايات المتحدة نوربرت وينر ووارن ماكولوتش وكان من بين تلك المجموعة عالم الفسيولوجيا العصبية اللامع دبليو جراي والتر. يحتل والتر مكانة خاصة في تاريخ علم الروبوتات الحديث بسبب سلاحفه «الروبوتية»، التي يُنظر إليها الآن على نطاق واسع على أنها أول روبوتات إلكترونية متحركة مستقلة (انظر الشكل 1) .

شكل1: نسخ طبق الأصل من سلاحف جراي والتر الروبوتية

طور والتر سلاحفه التي سميت بهذا الاسم لأنها علمتنا، مثلما فعلت سلحفاة لويس (كارول لتوضيح أفكاره عن وظائف الدماغ. لقد كان مقتنعًا بأن أهمية الوصلات الموجودة داخل الدماغ وعددها في ظهور الذكاء أكبر كثيرًا من أهمية عدد خلايا الدماغ. وقد صمم نظام التحكم في الروبوتات مستخدمًا ما يصفه بأنه: «نظام عصبي بسيط مكون من خليتين لإثبات أن نظامًا بسيطًا جدًّا كهذا يمكنه أن يتمتع بسلوكيات غنية. وكانت «الخليتان» عبارة عن أنابيب مفرغة (مكافئ الترانزستور في الأربعينيات)، ومن خلال ربط الخليتين وأجهزة استشعار الروبوت ومحركاته ،ببراعة، أظهرت الروبوتات أربعة سلوكيات مختلفة.
في الوضع الافتراضي تدور العجلة الأمامية للروبوت التي توفر التوجيه والجر (مثل دراجة الطفل الثلاثية العجلات باستمرار؛ مما يُوفِّر للروبوت حركة دائرية مميزة؛ وهذا هو سلوك «الاستكشاف». وثمة خلية كهروضوئية مُركَّبة في الجزء العلوي من عجلة التوجيه / الدفع تجعل الروبوت حساسًا للضوء؛ لذلك ينجذب إلى مصدر الضوء القوي الموجود على مسافة ما، وينفر من مصدر الضوء عندما يكون قريبا جدا. أما السلوك الرابع فهو تجنب العوائق حيث يتمتع الروبوت بقشرة مصنوعة من البرسبيكس مزودة بمستشعر للصدمات وحين يستثيره محفز ما يغير الروبوت حركته كي يتفادى الاصطدام بالعائق.
لقد أثبتت روبوتات والتر أفكارًا في مجال علم الروبوتات أُعيد اكتشافها في الثمانينيات بعدما كانت في طي النسيان وبالرغم من أن سلاحف والتر غير مبرمجة مسبقا ولا يتم التحكم فيها عن بعد، فهي تتصرف بطريقة معقدة وغير متوقعة ترتبط ببيئة تشغيل الروبوت بقدر ما ترتبط بالروبوت ذاته. وفي سلسلة رائعة من التجارب، ثبت والتر شموعا على السلحفاتين، المسمَّيَين بإلسي وإلمر، ثم التقط حركاتهما بكاميرا تسمح بدخول كمية كبيرة من الضوء لفترة طويلة. وأظهرت كلٌّ من إلسي وإلمر سلوكيات غير متوقعة. على سبيل المثال، عند وضعهما في غرفة مظلمة من دون أي مصدر ضوء آخر، كانت إلسي تلاحظ المر، والعكس صحيح، وكان الروبوتان يقتربان أحدهما من الآخر، ثم ينخرطان في نوع من «الرقصات». تنبأت هذه التجارب بأفكار من علم الروبوتات القائم على السلوك، والتي أذكرها في الفصل الثالث، وأسراب الروبوتات التي أعرضها في الفصل الخامس. ومن ناحية أخرى، حافظت سلاحف جراي والتر الروبوتية على تقليد ترسخ بالفعل في آلات القرن التاسع عشر الذاتية التشغيل، وهو تجسيد الآلات لنماذج بسيطة من الحياة، للتثقيف والترفيه على حد سواء.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

متحف الكفيل يباشر صيانة منسوجات تراثية تابعة للعتبة العسكرية المقدسة

العتبة العباسية المقدسة تستذكر مظلومية الإمام الكاظم (عليه السلام) عبر مجلس عزاء

قسم العلاقات العامة يناقش مع منتدى شباب الإسكان إقامة مهرجان تكريم طالبات المدارس المرتديات العباءة في القادسية

سماحة السيد الصافي يدعو إلى توحيد الجهود في تحقيق التراث لضمان الرصانة والدقة وخدمة الساحة العلمية

المزيد

الآخبار الصحية

6 فواكة تساعدك على الشعور بتحسّن عند المرض

حفاظا على صحة العين.. هذا أفضل وقت لتناول فيتامين أ

الاستخدام اليومي لسماعات الأذن.. أخطر مما تتصور !

هل توقيت نشاطك اليومي يؤثر على صحة دماغك؟.. العلماء يجيبون

المزيد

الآخبار التكنلوجية

ابتكار ألماني قد يغيّر مستقبل صناعة البلاستيك

تحديثات وأرباح عبر المشاهدات.. ما الذي تخطط له "لينكد إن"؟

"الكوكايين الوردي".. مخدر جديد يثير قلق السلطات الأميركية

دراسة: تغيّرات في أسلوب القيادة قد تكشف مبكرا عن الخرف !

المزيد

مواضيع ذات صلة

الكهربائية والمغناطيسية

المادة

المكان والزمان

المعرفة التجريبية والميتافيزيقا

سيادة القانون

بين المنطق والفيزياء مخطط تمهيدي لبرنامج إعادة تأسيس الفهم الفيزيائي

الكليات (تاريخ الفكر المنطقي)

استطراد: العلوم المعرفية(الحس الفيزيائي التاريخي: من إدراك الحواس إلى التمثل المعرفي للعالم)

منطق أرسطو ومنطق كريسبوس

ديكارت والعقل

أرشميدسARCHIMEDES (287-212 B.C.)

تاريخ الفيزياء الحديثة