
تاريخ الفيزياء

علماء الفيزياء


الفيزياء الكلاسيكية

الميكانيك

الديناميكا الحرارية


الكهربائية والمغناطيسية

الكهربائية

المغناطيسية

الكهرومغناطيسية


علم البصريات

تاريخ علم البصريات

الضوء

مواضيع عامة في علم البصريات

الصوت


الفيزياء الحديثة


النظرية النسبية

النظرية النسبية الخاصة

النظرية النسبية العامة

مواضيع عامة في النظرية النسبية

ميكانيكا الكم

الفيزياء الذرية

الفيزياء الجزيئية


الفيزياء النووية

مواضيع عامة في الفيزياء النووية

النشاط الاشعاعي


فيزياء الحالة الصلبة

الموصلات

أشباه الموصلات

العوازل

مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة

فيزياء الجوامد


الليزر

أنواع الليزر

بعض تطبيقات الليزر

مواضيع عامة في الليزر


علم الفلك

تاريخ وعلماء علم الفلك

الثقوب السوداء


المجموعة الشمسية

الشمس

كوكب عطارد

كوكب الزهرة

كوكب الأرض

كوكب المريخ

كوكب المشتري

كوكب زحل

كوكب أورانوس

كوكب نبتون

كوكب بلوتو

القمر

كواكب ومواضيع اخرى

مواضيع عامة في علم الفلك

النجوم

البلازما

الألكترونيات

خواص المادة


الطاقة البديلة

الطاقة الشمسية

مواضيع عامة في الطاقة البديلة

المد والجزر

فيزياء الجسيمات


الفيزياء والعلوم الأخرى

الفيزياء الكيميائية

الفيزياء الرياضية

الفيزياء الحيوية

الفيزياء العامة


مواضيع عامة في الفيزياء

تجارب فيزيائية

مصطلحات وتعاريف فيزيائية

وحدات القياس الفيزيائية

طرائف الفيزياء

مواضيع اخرى
ذكاء الأسراب
المؤلف:
آلان وينفيلد
المصدر:
علم الروبوتات
الجزء والصفحة:
ص94
2026-01-18
83
فكر في تل النمل الأبيض. إنه بناء مذهل، وليس ذلك لحجمه مقارنةً بالكائنات الصغيرة الكفيفة التي بنته فحسب، وإنما لمدى تعقيد هندسته المعمارية أيضًا، إضافةً إلى التحكم في درجة الحرارة والرطوبة، ووجود حدائق الفطريات، وغرف الحضانات. ما يُحيّرنا هو كيف أنَّ حيوانات تبدو على المستوى الفردي غير قادرة على الإطلاق، وغير ذكية (نسبيًّا)، تستطيع التنسيق وتنظيم نفسها لبناء مثل هذا البناء الرائع وصيانته وإصلاحه. نحن البشر سنحتاج إلى مهندس معماري لتصميم البناء، ثم تسلسل هرمي من المخططين، والمهندسين المدنيين وكبار العمال والعمال، مع توجيه تعليمات لكل منهم بتنفيذ مهمة معينة في البناء الكلي، منسقة بعناية في المكان المناسب وفي الوقت المناسب. غير أننا نعلم أنَّ النمل الأبيض ليس لديه مثل هذا التسلسل الهرمي. فلا يوجد نمل أبيض «مفكر» يوجه تعليمات لكل عامل بالمهمة التي يجب أن يؤديها. وبدلا من ذلك، تمتلك كل نملة بيضاء مخزونًا من السلوكيات الغريزية البسيطة، يُحفز كلٌّ منها إثر حالة معينة؛ ربما تكون نتاج مادة كيميائية (مثل الفيرمون)، أو التفاعل مع نمل أبيض آخر، أو الاتصال الجسدي مع جزء من العش. ما من نملة بمفردها تمتلك خطة لكيفية بناء العش، فلا يمكنها بناء عش بمفردها مهما اجتهدت في ذلك. لكن بشكل جماعي، تحقق الآلاف من النمل الأبيض هذا الإنجاز الرائع للهندسة المدنية.
يُقال إن بناء تل النمل الأبيض وصيانته هي خاصية منبثقة من عدد كبير جدًّا من التفاعلات الدقيقة للنمل الأبيض بعضه مع بعض ومع بيئته المادية. ويُطلق على نوع الذكاء الجماعي المنظم ذاتيًّا الذي يُظهره النمل الأبيض والحشرات الاجتماعية عمومًا اسم «ذكاء الأسراب»، وتُسمى أنظمة الروبوتات المتعددة القائمة على المبادئ ذاتها أنظمة أسراب الروبوتات.
تتمثل الخصائص المميزة لأنظمة أسراب الروبوتات فيما يأتي: أولا الاستشعار المحلي؛ بمعنى أنَّ كل روبوت لا يستشعر إلا بيئته المحلية؛ ثانيًا الاتصالات المحلية، حيث يتواصل كل روبوت محليًّا فقط مع أقرب جيرانه؛ وثالثًا الاستقلالية، حيث يُقرّر كل روبوت بنفسه الإجراء الذي يجب اتخاذه بالاعتماد على الاستشعار والاتصالات المحلية فقط. غالبا ما تكون الروبوتات الموجودة في سرب ما متشابهة، والأهم من ذلك أنها تعمل ببرنامج التحكم ذاته معنى هذا أنها تتمتع بمجموعة متطابقة من السلوكيات المدمجة. وبناء على هذا، ففي نظام سرب الروبوتات لا يوجد تسلسل هرمي، ولا قائد محدد سلفًا ( على الرغم من احتمالية ظهور أحدهم، ربما مؤقتًا)، ويُوزع التحكم بالكامل بين روبوتات السرب.
في علم الروبوتات تتمتع أنظمة الأسراب بسحر خاص فهي، من وجهة نظر علمية، مثيرة للاهتمام بوصفها نماذج عملية لذكاء الأسراب، وليس من المستغرب أن يعمل بعض علماء الأحياء مع علماء الروبوتات لمحاولة اكتشاف كيفية عمل مجتمعات» الحشرات؛ ويُعد التقسيم التكيفي للعمل في أثناء بحث مستعمرات النمل عن الطعام من الأمثلة الجيدة لمشكلة خضعت للدراسة باستخدام الروبوتات وهنا يظهر السؤال الآتي: عند وجود كمية معينة من «الطعام» في البيئة، كيف يوازن السرب تلقائيا بين عدد الروبوتات التي تجمع الطعام وبين عدد الروبوتات التي تبقى في العش للحفاظ على الطاقة، من أجل تحسين طاقة السرب الإجمالية؟ إذا كان الطعام قليلا وخرجت جميع الروبوتات للبحث وهو نشاط يستهلك قدرًا كبيرًا من الطاقة فستنفد طاقة السرب من ناحية أخرى، إذا بقيت جميع الروبوتات في العش لتوفير الطاقة، فستتضور المستعمرة جوعًا في نهاية الأمر. ليس من السهل حل هذه المشكلة عندما لا تكون الروبوتات الفردية على دراية شاملة بكمية الطعام المتاحة التي يمكن جمعها، أو إجمالي مستوى طاقة السرب. ليست هذه بالمرة الأولى في علم الروبوتات التي تتداخل فيها الهندسة وعلم الأحياء بقوة في ذكاء الأسراب. ولكن من وجهة نظر هندسية، يُعتبر سرب الروبوتات أيضًا أمرًا جذابًا للغاية. وأحد أسباب هذا هو القوة. فلسِرب الروبوتات قدرة عالية على تحمل حدوث الأعطال. وإذا حدث عطل في بعض الروبوتات في السرب، فستكمل الروبوتات المتبقية المهمة بصفة مبدئية. قد يستغرق الأمر وقتًا أطول، لكن المهمة ستنجز في النهاية. ومن الأسباب الأخرى لقوة السرب، عدم وجود كمبيوتر تحكم مركزي، أو شبكة اتصال مع الروبوتات، يمكن حدوث عطل بهما. ويُعتبر نهج السرب جذابًا أيضًا بسبب قابليته للتوسع. تخيل سربًا من الروبوتات يقوم بعملية تنظيف. إذا أردت إنجاز المهمة في وقت أقل، فما عليك من حيث المبدأ سوى إضافة المزيد من الروبوتات. (لن ينجح هذا إلا في حالة وجود مساحة كافية لتعمل بها الروبوتات؛ أما إذا بدأت في اعتراض طريق بعضها بعضًا، فستضيع ميزة إضافة المزيد من الروبوتات.)
الاكثر قراءة في الألكترونيات
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
الآخبار الصحية

قسم الشؤون الفكرية يصدر كتاباً يوثق تاريخ السدانة في العتبة العباسية المقدسة
"المهمة".. إصدار قصصي يوثّق القصص الفائزة في مسابقة فتوى الدفاع المقدسة للقصة القصيرة
(نوافذ).. إصدار أدبي يوثق القصص الفائزة في مسابقة الإمام العسكري (عليه السلام)