والابتكار الجديد نُشر مؤخرًا في دورية "Robotics and Computer-Integrated Manufacturing" لباحثين من جامعة لوبورو بالمملكة المتحدة، حيث طور العلماء نظام ذكاء اصطناعيا يستطيع معرفة اتجاه حركة الذراع قبل أن يشرع في الإقدام عليها.

ويعتبر العلماء أن التعاون بين الإنسان والروبوت فرصة مثيرة للتصنيع في المستقبل، لأنه يجمع بين أفضل ما في العالمين؛ إذ تتطلب العلاقة تفاعلًا وثيقًا بين البشر والروبوتات، والتي يمكن أن تستفيد بشكل كبير من توقع الروبوت لحركة الإنسان.

مخطط كهربية الدماغ

من جهته يقول أخيم بوركل الباحث الرئيسي في الدراسة: "من الناحية المثالية، من أجل العمل الجماعي الفعال، لابد أن يفهم "الإنسان والروبوت بعضهما البعض، وهو أمر صعب بسبب الاختلاف التام و"التحدث" بلغتين مختلفتين".

لتجاوز هذه الصعوبة حاول بوركل وزملائه منح الروبوت القدرة على" قراءة "نوايا شركائه البشريين، من خلال ربط نشاط الفص الجبهي للدماغ البشري، بنظام الذكاء الاصطناعي.

عن طريق هذا الربط يتم تحليل وتقييم كل حركة يقوم بها جسم الإنسان في الدماغ قبل تنفيذها، حيث يمكن أن يساعد هذا التحليل توصيل "نية الانتقال" إلى الروبوت، ومع ذلك، فإن الأدمغة أعضاء شديدة التعقيد، ويعد اكتشاف إشارة ما قبل الحركة أمرًا صعبًا.

عالج باحثو جامعة لوبورو هذا التحدي من خلال تدريب نظام ذكاء اصطناعي للتعرف على أنماط ما قبل الحركة من مخطط كهربية الدماغ (EEG) - وهي أقراص معدنية صغيرة (أقطاب كهربائية) متصلة بفروة الرأس تسمح بتسجيل نشاط الدماغ البشري.

التنبؤ بالحركة

وتشير الدراسة إلى نتائج اختبار تم إجراؤه مع ثمانية مشاركين، حيث تحتم عليهم الجلوس أمام جهاز كمبيوتر يقوم بشكل عشوائي بإنشاء حرف من A إلى Z على الشاشة، والضغط على المفتاح المطابق للحرف الموجود على لوحة المفاتيح.

كان على نظام الذكاء الاصطناعي أن يتنبأ بأي ذراع سينتقل المشاركون من بيانات مخطط كهربية الدماغ EEG  وتم تأكيد هذه النية بواسطة مستشعرات الحركة.

تُظهر البيانات التجريبية أن نظام الذكاء الاصطناعي يمكنه اكتشاف ما إذا كان الإنسان على وشك تحريك ذراعه حتى 513 مللي ثانية قبل أن يتحرك، وفي المتوسط ، حوالي 300 مللي ثانية قبل التنفيذ الفعلي.

في محاكاة، اختبر الباحثون تأثير ميزة الوقت لسيناريو تعاوني بين الإنسان والروبوت، وجدوا أنهم يستطيعون تحقيق إنتاجية أعلى لنفس المهمة باستخدام هذه التكنولوجيا، حيث كان وقت إكمال المهمة أسرع بنسبة 8 إلى 11 بالمئة.

تغيير الصورة النمطية

يخطط أخيم بوركل للبناء على هذا البحث، ويأمل في النهاية في إنشاء نظام يمكنه التنبؤ بمكان توجيه الحركة - على سبيل المثال، الوصول إلى مفك براغي أو اختيار قطعة عمل جديدة.

ويعبر عن الآمال المعقودة على الدراسة إذ يقول: "نأمل أن تحقق هذه الدراسة شيئين: أولاً، نأمل أن تساعد هذه التكنولوجيا المقترحة في تحقيق تعاون وثيق بين الإنسان والروبوت، والذي لا يزال يتطلب قدرًا كبيرًا من البحث والعمل الهندسي".

ثانيًا، يأمل الباحث وفريقه في تغيير الصورة النمطية السائدة التي تقول إن "الروبوتات والذكاء الاصطناعي، التعلم الآلي يمثلوا تهديدًا لمستقبل العمالة البشرية في التصنيع، حيث يرى بوركل أنه يمكن اعتبار هذا التطور التكنولوجي "فرصة للحفاظ على الإنسان كجزء أساسي من المستقبل".