الروبوتات النملية

📅 آخر تحديث: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

تُعدّ روبوتات النمل حالةً خاصةً من روبوتات الأسراب . تتميز روبوتات الأسراب ببساطتها (وبالتالي انخفاض تكلفتها على الأرجح) وقلة قدراتها الحسية والحسابية. وهذا ما يجعل نشر فرق منها أمرًا ممكنًا، والاستفادة من قدرتها على تحمل الأعطال والتوازي الناتجين عن ذلك. لا تستطيع روبوتات الأسراب استخدام أساليب التخطيط التقليدية نظرًا لمحدودية قدراتها الحسية والحسابية، ولذلك غالبًا ما يكون سلوكها مدفوعًا بالتفاعلات المحلية. روبوتات النمل هي روبوتات أسراب قادرة على التواصل عبر علامات، على غرار النمل الذي يضع ويتبع مسارات الفيرومونات . تستخدم بعض روبوتات النمل مسارات طويلة الأمد (إما مسارات عادية لمادة كيميائية [ 1 ] أو مسارات ذكية لأجهزة الإرسال والاستقبال [ 2 ] ). بينما تستخدم أخرى مسارات قصيرة الأمد، بما في ذلك الحرارة [ 3 ] والكحول [ 4 ] . بل إن بعضها يستخدم مسارات افتراضية [ 5 ] .

اختراع

في عام ١٩٩١، كان المهندس الكهربائي الأمريكي جيمس ماكلوركين أول من وضع تصورًا لفكرة "النمل الآلي" أثناء عمله في مختبر علوم الحاسوب والذكاء الاصطناعي التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . تألفت هذه الروبوتات من أجهزة استشعار ، وباعثات للأشعة تحت الحمراء ، وأنظمة اتصال قادرة على رصد الأجسام في مسارها. استند اختراع ماكلوركين إلى دراسة سلوك النمل الحقيقي في مستعمراته ، واتخذ من مزارع النمل أساسًا لبرمجته. ومن خلال هذه الدراسة، تمكن من فهم كيفية تنظيم الحشرات لأعباء عملها بشكل أفضل، مما مكّنه من إنتاج نموذج أولي عملي وفعّال للنمل الآلي. [ ٦ ]

خلفية

طوّر الباحثون أجهزة وبرامج تحاكي روبوتات النمل، وأثبتوا، من خلال المحاكاة وعلى الروبوتات الحقيقية ، أن روبوتات النمل المفردة أو فرقها قادرة على حل مهام الملاحة الروبوتية (مثل تتبع المسار وتغطية التضاريس [ 1 ] ) بكفاءة عالية وفعالية. فعلى سبيل المثال، تُنسّق المسارات بين روبوتات النمل عبر التواصل الضمني، وتُقدّم بديلاً عن الاستدلال الاحتمالي لحل مشكلة تحديد الموقع ورسم الخرائط في آنٍ واحد .

وقد طور الباحثون أيضاً أساساً نظرياً لروبوتات النمل، استناداً إلى أفكار من البحث الاستدلالي في الوقت الحقيقي، والتحليل العشوائي ، ونظرية الرسم البياني . [ 7 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 سفينبرينغ، جوناس؛ كونيغ، سفين (2004)، "بناء روبوتات النمل التي تغطي التضاريس" (ملف PDF) ، الروبوتات المستقلة ، المجلد  16، العدد  3، دار نشر كلوير الأكاديمية، الصفحات 313-332 ، CiteSeerX 10.1.1.380.355 ، doi : 10.1023/B:AURO.0000025793.46961.f6 ، S2CID 11666383 ، مؤرشف من الأصل في 30 يوليو 2020 ، تم استرجاعه في 13 نوفمبر 2021   
  2. ↑ باتالين، مكسيم؛ سوخاتمي، غواراف (14-09-2003)، "استكشاف فعال بدون تحديد الموقع" (ملف PDF) ، وقائع المؤتمر الدولي للروبوتات والأتمتة ، IEEE، الصفحات 2714-2719 ، doi : 10.1109/ROBOT.2003.1242003 ، ISBN  0-7803-7736-2، S2CID 6688649 ، مؤرشف (PDF) من الأصل بتاريخ 28-07-2020 ، تم استرجاعه بتاريخ 13-11-2021 
  3. ↑ راسل، ر. أندرو (25 أبريل 1997)، "آثار الحرارة كعلامات ملاحية قصيرة الأجل للروبوتات المتنقلة"، وقائع المؤتمر الدولي للروبوتات والأتمتة ، المجلد 4، معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات، الصفحات 3534-3539 ، doi : 10.1109/ROBOT.1997.606882 ، ISBN   0-7803-3612-7، S2CID 206539010 
  4. ↑ شارب، تيتوس؛ ويب، باربرا (1998)، "نماذج محاكاة وموضعية لتتبع المسارات الكيميائية لدى النمل" ، وقائع المؤتمر الدولي حول محاكاة السلوك التكيفي ، مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، ص 195-204 ، doi : 10.7551/mitpress/3119.003.0031 ، ISBN  9780262291385تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 نوفمبر 2021
  5. ↑ فوغان، ريتشارد ت.؛ ستوي، كاسبر؛ سوخاتمي، غاوراف س.؛ ماتاريتش، مايا ج. (2002)، "LOST: مسارات تحديد الموقع المكاني لفرق الروبوتات" (ملف PDF) ، معاملات IEEE في مجال الروبوتات والأتمتة ، 18 (5)، IEEE: 796-812 ، رمز Bibcode : 2002ITRA...18..796V ، doi : 10.1109/TRA.2002.803459 ، مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 13-11-2021 ، تم استرجاعه بتاريخ 13-11-2021
  6. ↑ "جيمس ماكلوركين" . معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. مؤرشف من الأصل بتاريخ 15-04-2003.
  7. ↑ فاغنر، إسرائيل أ.؛ بروكشتاين، ألفريد م. (2001-05-02)، "من النمل إلى العُقد: عدد خاص عن روبوتات النمل" ، حوليات الرياضيات والذكاء الاصطناعي ، 31 ( 1-4 )، IEEE: 1-5 ، doi : 10.1023/A:1016666118983 ، S2CID 28530209 ، مؤرشف من الأصل في 2018-06-03 ، تم استرجاعه في 2021-11-13 

تم اقتباس نص هذه المقالة من البرنامج التعليمي حول الروبوتات النملة بما يتوافق مع ترخيص Creative Commons Attribution-Sharealike Unported وترخيص GNU للوثائق الحرة.