ساخت ربات‌هایی الهام گرفته شده از سلول‌ها
ساخت ربات‌هایی الهام گرفته شده از سلول‌ها
مجله علمی ایلیاد - تصور کنید که گروهی از ربات‌ها شما را دنبال می‌کنند و صرف‌نظر از تعداد قطعاتِ تخریب شده‌شان، نمی‌توانید آن‌ها را متوقف کنید. به گفته‌ی محققان در دانشگاه کلمبیا و ماساچوست، این وضعیت شبیه به یک صحنه از فیلمی علمی تخیلی است، اما این فناوری رو به تحقق است. در مطالعه‌ای که در مجله Nature منتشر شده، گروهی از مهندسان دانشگاه کلمبیا و MIT «ربات‌های ذره‌ای» الهام گرفته از سلول‌ها را توسعه دادند که قادر به حرکت جمعی هستند. این ربات‌های کوچک به‌طور انفرادی فقط می‌توانند عملیات ساده‌ای همچون انبساط و انقباض را انجام دهند. آن‌ها قادر به حرکت مستقل نیستند.
هرچند، وقتی هزاران عدد از آن‌ها در یک خوشه‌ی چسبیده به‌هم و گروه‌بندی شده و در واکنش به یک منبع صوتی به حرکت درآیند، می‌توانند به آهستگی به سمت نور بروند. «هود لیپسون» استاد دانشگاه کلمبیا و یکی از نویسندگان مطالعه، ساخت این ربات جدید را به «Gray Goo» سناریوی فرضی پایان جهان، تشبیه کرد. لیپسون می‌گوید: «ربات ما هیچ نقطه‌ی شکست و کنترل مرکزی ندارد. این ربات نسبتاً ابتدایی است، اما اکنون می‌دانیم که ساخت این نمونه‌ی بنیادی ربات واقعاً امکان‌پذیر است.» لیپسون و همکارانش باور دارند که تحقیق‌شان می‌تواند توضیح دهد که چرا سلول‌ها نمی‌توانند به‌طور انفرادی حرکت کنند، اما می‌توانند گروهی به حرکت دربیایند.
دانشمندان قبلاً انواع مختلفی از ربات‌های مستقل را توسعه داده‌اند، اما بسیاری از آن‌ها ماشین‌های غیربیولوژیکی هستند که قادر به رشد یا ترمیم خودشان در برابر آسیب‌ها نیستند. از طرف دیگر، محققان دانشگاه کلمبیا و MIT بر روی ساخت ربات‌های کوچک اما قوی کار کردند که حتی در صورت خرابی اجزای‌شان، می‌توانند به عملکرد خود ادامه دهند.
لیپسون گفت که آن‌ها طریقه‌‌ی نزدیکی به رباتی را بازنگری کرده‌اند تا به یک روش متفاوت برای ساخت ماشین‌ها دست پیدا کنند. هدف آن‌ها فقط ساخت ربات‌هایی بیولوژیکی‌تر نبود، بلکه توسعه‌ی آن‌ها با سیستمی بیولوژیکی بود. آن‌ها می‌خواهند ربات‌هایی بسازند که پیچیدگی و توانایی‌های زیادی دارند؛ اما از قطعات ساده‌ای ساخته شده‌اند. «دنیلا روس» مدیر آزمایشگاه هوش مصنوعی و علوم کامپیوتر MIT و یکی از نویسندگان این مطالعه، توضیح داد که چگونه از سلول‌های سازنده‌ی اُرگانیسم‌های زنده، الهام گرفته‌اند. این گروه سعی کرد بفهمد که آیا می‌تواند سلول‌های رباتیکی توسعه دهد که برای ساخت انواع مختلفی ربات استفاده شوند؟
ربات‌هایی که این گروه در ذهن داشت، می‌توانند شکل‌های مختلفی به خود بگیرند تا برای کارهای مختلف مناسب شوند، مثلاً چیزی که بتواند همانند مار در تونل‌ها بخزد یا یک ماشین سه‌سر که برای کار در کارخانه به‌کار رود. این ربات‌های ذره‌ای همچنین می‌توانند برای ساخت چیزهایی سخت، استفاده شوند. روس گفت: «مثلاً فرض کنید یک ربات به یک پیچ‌گوشتی نیاز داشته باشد که بر روی یک میزِ خارج از دسترس قرار داشته باشد. چه اتفاقی می‌افتد اگر ربات بتواند سلول‌هایش را دور بزند تا یک بازوی به شدت بلند بسازد؟ وقتی اهداف آن تغییر می‌کند، بدن آن نیز تغییر پیدا می‌کند.» محققان دانشگاه کلمبیا و MIT با همکاران‌شان از دانشگاه هاروارد و کرنل همکاری کردند تا اجزاء مشابهی را بسازند که ذرات نامیده می‌شوند و ربات‌های کوچک را می‌سازند.
محققان از ربات‌های ساخته شده با دو جین ذره «۲۴ عدد» برای آزمایشات‌شان استفاده کردند، درحالی‌که از ماشین‌های متشکل از ۱۰۰ هزار ذره برای شبیه‌سازی استفاده کردند. وقتی ربات‌ها در معرض یک منبع نور قرار گرفتند، ذراتی که به نور نزدیک‌تر بودند، چرخه‌شان را سریع‌تر آغاز کردند. این فعالیت یک موج را در خوشه‌ی ربات‌ها می‌سازد و به آن‌ها اجازه می‌دهد تا به‌طور جمعی به نور نزدیک‌تر شوند. لیپسون، روس و همکارانش شروع به آزمایش سیستم ربات جدید با استفاده از تعداد زیادی ذره کرده‌اند. آن‌ها همچنین بررسی می‌کنند که چگونه می‌توانند اَشکال دیگر را با استفاده از چنین ماشین‌هایی بسازند.
نوشته: تذ راسونا
ترجمه: سحر الله‌وردی – مجله علمی ایلیاد