ابتکار دانشگاه «ام‌آی‌تی» برای افزایش ایمنی سیستم‌های رباتیک

ارتباط فردا: نمایش‌های انجام‌شده با پهپادها یک شکل بسیار محبوب از نمایش نور در مقیاس بزرگ هستند. این نمایش‌ها شامل صدها تا هزاران پهپاد رباتیک هستند که هر کدام برای پرواز در مسیرهای مشخص برنامه‌ریزی شده‌اند و به همراه یکدیگر شکل‌ها و الگوهای پیچیده‌ای را در سراسر آسمان تشکیل می‌دهند. هنگامی که پهپادها طبق برنامه پیش می‌روند، نمایش آنها می‌تواند تماشایی باشد، اما هنگامی که یک یا چند پهپاد به نقص عملکرد دچار شوند – همان طور که اخیرا در فلوریدا، نیویورک و مناطق دیگر اتفاق افتاده است – یک خطر جدی برای تماشاگران روی زمین محسوب می‌شوند.

به نقل از ام‌آی‌تی‌ نیوز، تصادف پهپادها طی نمایش‌های هوایی، چالش‌های حفظ ایمنی را در آنچه مهندسان «سیستم‌های چندعاملی» می‌نامند، برجسته می‌کنند. سیستم‌های چندعاملی که هماهنگ، مشارکتی و برنامه‌ریزی‌شده با رایانه هستند، در ربات‌ها، پهپادها و خودروهای خودران وجود دارند.

در حال حاضر گروهی از مهندسان دانشگاه «ام‌آی‌تی»(MIT) یک روش آموزشی را برای سیستم‌های چندعاملی ایجاد کرده‌اند که می‌تواند عملکرد ایمن آنها را در محیط‌های شلوغ تضمین کند. پژوهشگران دریافتند که وقتی این روش برای آموزش تعداد کمی از عوامل استفاده می‌شود، حاشیه‌های ایمنی و کنترل‌ آن قابل خودکارسازی و گسترش مقیاس به تعداد بیشتری از عوامل است؛ به گونه‌ای که ایمنی سیستم را به عنوان یک کل تضمین کند.

«چوچو فن»(Chuchu Fan)، دانشیار هوانوردی و فضانوردی دانشگاه ام‌آی‌تی گفت: این روش می‌تواند استانداردی برای هر سیستمی مانند ربات‌های انبار، پهپادهای جستجو و نجات و خودروهای خودران باشد که به گروهی از عوامل نیاز دارد. این روش یک سپر یا فیلتر ایمنی را فراهم می‌کند و می‌گوید هر عامل می‌تواند به ماموریت خود ادامه دهد و ایمن ماندن ماموریت را نیز تضمین می‌کند.

هنگامی که مهندسان یک طراحی را برای ایمنی سیستم چندعاملی تهیه می‌کنند، معمولا باید مسیرهای بالقوه هر عامل را با توجه به همه عوامل موجود در سیستم در نظر بگیرند. این برنامه‌ریزی، مسیر یک فرآیند زمان‌بر و از نظر محاسباتی پرهزینه است و حتی پس از آن نیز ایمنی به طور کامل تضمین نمی‌شود.

«سونگیوان ژانگ»(Songyuan Zhang)، پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: در نمایش پهپادها، یک مسیر مشخص به هر پهپاد داده می‌شود که مجموعه‌ای را از ایستگاه‌های بین راه و زمان‌ها در بر دارد. سپس، پهپادها چشمان خود را می‌بندند و نقشه را دنبال می‌کنند. از آنجا که پهپادها فقط می‌دانند کجا و در چه زمانی باید حضور داشته باشند، اگر یک اتفاق غیر منتظره رخ دهد، نمی‌دانند چگونه خود را سازگار کنند.

گروه دانشگاه ام‌آی‌تی در عوض به دنبال توسعه روشی برای آموزش تعداد کمی از عوامل برای مانور ایمن بودند که بتوان آن را به طور کارآمدی برای هر تعداد عامل در سیستم مقیاس‌بندی کرد. این روش به جای برنامه‌ریزی مسیرهای خاص برای عوامل به صورت فردی، به عوامل امکان می‌دهد تا به طور مداوم حاشیه‌های ایمنی یا مرزهای ایمن را ترسیم کنند. سپس، یک عامل می‌تواند هر تعداد مسیر را برای انجام وظیفه خود طی کند؛ البته تا زمانی که در حاشیه امن خود باقی بماند.

به گفته پژوهشگران، این روش به نوعی شبیه به نحوه حرکت شهودی انسان در محیط اطراف است. «اسوین سو»(Oswin So) از پژوهشگران این پروژه گفت: فرض کنید در یک مرکز خرید شلوغ هستید. شما به افرادی که در نزدیکی شما مثلا در پنج متری شما هستند، اهمیتی نمی‌دهید تا با خیال راحت در اطراف خود بگردید و با کسی برخورد نکنید. روش ما رویکرد مشابهی دارد.

این پژوهش در مجله «IEEE Transactions on Robotics» به چاپ رسید.

انتهای پیام