انجمن علمی مهندسی برق دانشگاه خوراسگان

روبات‌های ماشینی در کویر رانندگی می‌کنند، از طریق چشم‌های الکترونیکی وظیفه نجات غریق را در استخرها به عهده می‌گیرند و در هیات دشمنان مجازی با رفتاری انسان‌گونه در جنگ بازی‌کنندگان ویدیوگیم‌ها شرکت می‌کنند.
اینها برخی از دستاوردهای تحقیقاتی است که تحت عنوان هوش مصنوعی انجام شده و درواقع می‌توان گفت که به واسطه آنها، واقعیت به سطح داستان‌های خیال‌پردازانه علمی- تخیلی رسیده است.
نیم قرن پس از شکل‌گیری واژه روبات، دانشمندان و مهندسان اظهار می‌دارند که پیشرفت سریعی در مدل‌سازی مغز انسان داشته و راه خود را در زمینه ایجاد موج جدید محصولات دنیای واقعی یافته‌اند.
این پیشرفت‌ها را در هیات طرح‌های مختلف که به خلق دستگاه‌ها و ماشین‌های بلندپروازانه منجر می‌شود می‌توان مشاهده کرد؛ دستگاه‌هایی که وضعیت امنیت و سلامت، سرگرمی و آگاه‌سازی را بهبود می‌بخشند و یا کارهای روزمره ما را سروسامان می‌دهند.
برای مثال، دانشمندان کامپیوتر از دانشگاه استانفورد در حال طراحی روباتی هستند که بتواند از چکش و آچار پیچ‌گوشتی برای سرهم کردن و ساختن یک قفسه کتاب مخصوص (که از عهده بسیاری از انسان‌ها برنمی‌آید) استفاده کند، یا به مرتب کردن خانه بعد از یک میهمانی بپردازد و یا در راه‌اندازی ماشین ظرفشویی و یا بیرون گذاشتن کیسه زباله به صاحب‌اش کمک کند.
یک موسسه پیشگام در این زمینه در حال طراحی یک پیشخدمت الکترونیکی است که می‌تواند با صاحب خود صحبت کند (همان گونه که در فیلم اودیسه فضایی ۲۰۰۱ شاهد آن بودیم) و یا غذای بیش‌تری برای حیوانات خانگی سفارش دهد. اگرچه بسیاری از این طرح‌های بسیار مدرن و درواقع متعلق به آینده، سال‌ها تا عرضه در بازار فاصله دارند اما به عقیده دانشمندان، هوش مصنوعی رشد سریعی را از این پس تجربه خواهد کرد.
اکنون برخی از دانشمندان به بررسی اصطلاحات رایانش شناختی پرداخته‌اند تا بدین ترتیب تحقیقات خود و اقدامات نسل‌های پیشین در مورد هوش مصنوعی را از همدیگر تفکیک کنند.
آنچه محققان جدید را از اسلاف خود جدا می‌سازد دسترسی آنها به حجم بالایی از داده‌های بیولوژیکی در مورد کارکرد مغز انسان است.
البته رایانش شناختی هنوز بیش‌تر یک نظام تحقیقاتی است تا یک صنعت که با سود یا درآمد بتوان به ارزیابی وضعیت آن پرداخت. به هرحال این پروژه در حال حاضر از سوی دنیای تجاری و جامعه آکادمیک به گونه‌های مختلف دنبال می‌شود.
اما با وجود یافته‌های قابل توجه و بهبود حوزه‌های مختلف، هنوز جای ترقی برای محصولاتی چون سیستم تشخیص صدا با ضریب خطای اندک و یا دوربین‌های کامپیوتری با توان و ظرفیت بیش‌تری نسبت به قبل برای تشخیص چهره و اشیا وجود دارد.
اختراعات در زمینه‌های مختلف به سرعت به وقوع می‌پیوندند: سیستم کنترل صدا در ماشین‌هایی با قیمت متوسط در حال حاضر به شکلی استاندارد به کار گرفته می‌شود و یا شگردهای پیشرفته عقل و منطق به طور روزمره در بازی‌های گران قیمت ویدیویی استفاده می‌شوند تا عملکرد شخصیت‌های بازی را واقعی‌تر به نمایش بگذارد.
شرکت فرانسوی Poseidon Technologies، با فروش سیستم بینایی زیرآب به استخرها، جای غریق نجات‌ها را پر کرده است این سیستم هنگامی که فرد در حال غرق شدن است هشدار می‌دهد و تاکنون جان افراد زیادی را در اروپا نجات داده است.
در اکتبر گذشته، یک ماشین روباتیک توسط گروه مهندسان دانشگاه استانفورد طراحی شد که ۱۳۲ مایل را در بیابان بدون دخالت انسان طی کرد. این ماشین روباتیک موفق شد جایزه دو میلیون دلاری آژانس طرح‌های تحقیقاتی پیشرفته دفاعی پنتاگون را به خود اختصاص دهد.
این شاهکار بدان جهت حایز اهمیت است که ۱۸ ماه پیش از آن، در اولین دوره چنین رقابت‌هایی حتی بهترین ماشین نتوانست بیش از هفت مایل دوام بیاورد و پس از عبور از یک جاده کوهستانی متوقف شد.
توقعات آژانس پنتاگون بالا رفته است: جایزه سال آینده پنتاگون به روباتی تعلق خواهد گرفت که در محیط ترافیکی شبیه‌سازی شده، موفق عمل کند. این طرح «چالش شهری» (urban challenge) نامگذاری شده است.
دنیای روبات‌ها، از آنچه تصور می‌شود گسترده‌تر است و هر گروه و شرکتی قصد دارد ردپایی در آن به جای بگذارد.
مایکروسافت نیز از قافله عقب نمانده است و پژوهشگران این شرکت بر آنند تا بر روی ایده «بخت و طالع» کار کنند. رویای آنها این است که به طراحی نوعی برنامه نرم‌افزاری بپردازند که با توجه به سفرهای قبلی بتواند مسیر سفر راننده را حدس زده و اطلاعات پیشنهادی مفید را به او ارایه دهد.
شرکت Tellme Networks که سرویس‌های تشخیص صدا را هم برای مشتریان و هم بخش راهنمای تلفن ارایه می‌دهد شاخص مناسبی برای تعیین میزان پیشرفت در مواقع حساس مانند جست‌وجو برای یک شماره تلفن و یا انتقال تماس است.
شرکت مذکور در زمینه ارایه خدمات به سیستم‌های اتوماسیون اطلاعات مراجع راهنما برای دسته‌بندی امور تجاری فارغ از عوارض فعالیت می‌کند. هنگامی که سرویس این شرکت برای اولین بار در سال ۲۰۰۱ عرضه شد، تنها توانست به ۳۷ درصد تماس‌های تلفنی صورت گرفته بدون دخالت فرد اپراتور پاسخ مناسب و صحیح بدهد در حالیکه اکنون پس از بازبینی در آن توانسته است این میزان را به ۷۴ درصد برساند.
با این حال، پیشرفت‌های خارق‌العاده و شگفت‌انگیز به مدل‌سازی زیستی مغز انسان مربوط می‌شود.
محققان سوییسی در موسسه ECole Polytechnique Federale de Lausanne در حال طراحی یک مدل کامپیوتری در مقیاس بزرگ هستند تا از طریق آن به مطالعه نحوه کار مغز بپردازند.
آنها با استفاده از یک ابررایانه IBM می‌خواهند به مدل‌سازی سه‌‌بعدی مغز با بیش‌ترین جزییات ممکن بپردازند تا بتوانند محل یک ردیف ۱۰هزار تایی از سلول‌های عصبی بخش نئوکورتکس مغز را مشخص کنند. هنری مارکرام (Henry Markram) دانشمند، پژوهشگر و مدیر طرح «Blue Brain» در این باره می‌گوید: «هدف ما در طول ۱۰ تا ۱۲ سال گذشته نفوذ به درون این ردیف و ستون کوچک از سلول‌ها و کشف نحوه شکل‌گیری و عملکرد آنها با جزییات دقیق بوده است. ما اکنون می‌توانیم با تمرکز بر مجموعه‌ای واحد از سلول‌ها به تماشای فعالیت‌های الکتریکی آنها بپردازیم.»
پژوهشگران موسسه Blue Brain معتقدند که مدل‌سازی زیستی، نوعی بینش و بصیرت کارآمد ایجاد می‌کند و دانشمندانی که در پی مدل‌سازی کارکرد مغز هستند می‌توانند از آن سود جویند.
● پژوهشگر برجسته دیگر، رابرت هخت- نیلسن
(Robert Hecht-Nielsen) بر روی ساخت یک پیشخدمت الکترونیکی که Chancellor نامگذاری شده کار می‌کند. پیشخدمت الکترونیکی او گوش می‌دهد، حرف می‌زند و کارهای منزل را انجام می‌دهد. او اظهار می‌دارد که اگر منابع کافی در اختیار داشته باشد می‌تواند تا پنج سال دیگر این روبات را تکمیل کند.
● پیشینه هوش مصنوعی
تاریخچه هوش مصنوعی به سال ۱۹۵۰ برمی‌گردد. برای اولین بار آلن تورینگ (Alan Turing) با طراحی یک آزمایش سعی کرد که بفهمد آیا یک ماشین می‌تواند فکر کند و یا قدرت استدلال داشته باشد. در این آزمایش فرد با دو دستگاه پرینت از راه دور (teleprinter) مواجه بود که تنها یکی از آنها توسط انسان هدایت می‌شد. اگر خود فرد نمی‌توانست تشخیص بدهد که کدام پایانه توسط انسان هدایت می‌شود، ماشین می‌بایست این کار را انجام می‌داد.
در اواخر دهه ۱۹۵۰، مجموعه‌ای از تحقیقات آغاز شد تا به ساخت سیستم‌هایی منجر شود که توانایی‌های انسان، مانند سخن گفتن، شنیدن، وظایف انسانی و عقلانی بودن را دارا باشد.
طی دهه‌های ۱۹۶۰ و ۱۹۷۰، پژوهشگران هوش مصنوعی سعی کردند برنامه‌های نرم‌افزاری کامپیوتری را طراحی کنند که بعدها آنها را «سیستم‌های حرفه‌ای» (Expert Systems) نامیدند و درواقع مرکز داده‌هایی متشکل از مجموعه‌ای از قواعد منطقی بودند.
اما این سیستم‌ها ناقص بودند، هم به دلیل کامپیوترهای کم توان و هم فقدان اطلاعات و داده‌های لازم که امروزه درمورد ساختار واقعی مغز و عملکرد بیولوژیکی آن این مشکلات باعث شکست نسل اول شرکت‌های هوش مصنوعی در دهه ۱۹۸۰ شد و زمستان هوش مصنوعی نام گرفت.
اخیرا محققان از بهار هوش مصنوعی سخن به میان می‌آورند که با رشد نظریه‌های مربوط به مغز و ذهن انسان آغاز شده که یاریگر آنها در این راه، رشد شایان توجه قدرت پردازش در کامپیوترهایی است که میلیون‌ها بار از کامپیوترهای دهه ۱۹۶۰ قوی‌تر هستند.
دارمندرامودها (Dharmendra S.Modha) که از جمله دانشمندان کامپیوتر شرکت IBM است، می‌گوید: اکنون با ترکیبی از چهار رشته روبه‌رو هستیم: ریاضیات، علم عصب‌شناسی، علم کامپیوتر و روانشناسی. ترکیب اینها شگفت‌آور است. آنچه مشاهده می‌شود این است که رایانش شناختی اکنون جایگاهی شامخ پیدا کرده است و به زودی درهای آن به روی زندگی روزمره گشوده خواهد شد.
دانشمندان دانشگاه استانفورد در طرح دیگر خود امیدوارند که پیشرفت‌هایی اساسی در زمینه ساخت روبات‌های سیار و متحرک به دست آورند و برای مثال دستگاه‌هایی بسازند که امور خانه را انجام دهند، مانند روبات‌های نظافتگر فعلی، البته کمی پیشرفته‌تر.
البته ژاپن و کره جنوبی در این حوزه حرف اول را می‌زنند ولی پژوهشگران استانفورد قصد دارند با دنبال کردن این تحقیقات، آمریکا را نیز در این حوزه به سر زبان‌ها بیندازند.
در حال حاضر تیم‌ تحقیقاتی استانفورد مقدمات اولیه را برای ظهور روبات خانگی آمریکایی فراهم می‌آورد.
این تیم در حال حاضر فعالیت‌اش را بر روی ساخت سیستم تشخیص دستگیره‌های در، در اسرع وقت و همچنین طراحی دست روبات برای باز کردن درها متمرکز کرده است.
شور و شوق این محققان در پیگیری پژوهش‌هایشان باعث می‌شود که انسان رویای یک روبات در هر خانه را امکان‌پذیر بداند.