نجح باحثون فى تطوير روبوت متنقل مزود بما يوصف بعقل كمى، قادر على التعرف على الأجسام وسط الحشود بدقة أعلى، ويستطيع هذا الروبوت العمل بكفاءة فى المناطق المزدحمة مثل مراكز التسوق ومحطات القطار، حيث يتمكن من تتبع الأجسام بسرعة تصل إلى 23 إطارا فى الثانية، كما يرسم مسارا مثاليا أثناء الحركة ويتفاعل بشكل فورى مع العوائق الموجودة فى طريقه بما يضمن حركة أكثر أمانا.
روبوت يتعرف على الأجسام وسط الحشود بدقة أعلى
وأفادت مجلة Interesting Engineering أن شركتى توشيبا وMIRISE Technologies أصبحتا أول شركتين فى العالم تنجحان فى دمج نظام تحسين كمى داخل جهاز محمول مخصص للقيادة الذاتية، وفقا لموقع hayka.
دمج الحوسبة الكمية فى أنظمة القيادة الذاتية
يعتمد هذا الابتكار على تقنية تعرف باسم آلة التشعب المحاكاة SBM التى طورتها شركة توشيبا، ويعد هذا النظام نوعا من أجهزة الكمبيوتر المخصصة لتحسين العمليات باستخدام تقنيات الحوسبة الكمية، وقد تم تشغيله على منصة تطوير مستقلة طورتها شركة MIRISE.
وتواجه الروبوتات والمركبات ذاتية القيادة فى الوقت الحالى تحديا يتمثل فى اكتشاف العوائق وتتبع المسارات واتخاذ القرارات فى الوقت الفعلى أثناء الحركة، وتعتمد هذه الأنظمة عادة على الكاميرات وتقنية الليدار من أجل جمع البيانات، لكن مع تزايد تعقيد المهام تزداد الحاجة إلى قدرات أعلى لمعالجة البيانات فى ظل القيود المتعلقة بالحجم واستهلاك الطاقة والتكلفة، ويسهم نظام SBM فى معالجة هذه المشكلة من خلال الاستفادة من الحوسبة الكمية لتحسين أداء الأجهزة التقليدية.
خوارزمية متقدمة لتتبع الأجسام
عمل المهندسون على تطوير واختبار منصة نموذجية مزودة بخوارزمية لتتبع عدة أجسام فى الوقت نفسه، ولا تقتصر هذه الخوارزمية على مطابقة جسم واحد فقط بل تدعم أيضا المطابقة المتعددة، وبفضل خاصية البحث السريع التى يوفرها نظام SBM يستطيع الروبوت إعادة تحديد موقع الجسم حتى فى حال اختفائه مؤقتا عن مجال الرؤية.
وقد أظهرت النتائج تحسنا ملحوظا فى الأداء حيث وصلت سرعة الكشف والتتبع إلى 23 إطارا فى الثانية بينما يبلغ الحد الأدنى المطلوب عادة فى أنظمة القيادة الذاتية 10 إطارات فى الثانية، كما تحسنت دقة التتبع بنسبة 4٪ مقارنة بالاختبارات القياسية وسجل النظام زيادة بنسبة 23٪ فى الاختبارات التى تقيم حالات حجب الأجسام.
اختبارات عملية وتطبيقات مستقبلية
خلال الاختبارات تم تثبيت نظام MIRISE FPGA المزود بالخوارزمية الجديدة على روبوت متحرك يعمل بالقيادة الذاتية، وتمكن الجهاز من تنفيذ تخطيط ديناميكى للمسار حيث قام بتحليل دقة تحديد مواقع الأجسام واتجاهاتها وتعديل مناطق وجودها إضافة إلى التنبؤ بمواقعها المستقبلية.
وقد ساعد ذلك فى تقليل المناورات غير الضرورية أثناء الحركة وتحسين كفاءة الملاحة، وأكدت شركة توشيبا أن أنظمة الحوسبة المحسنة بتقنية الكم استخدمت فى السابق للتحكم المركزى فى الأنظمة المتنقلة لكنها لم تدمج من قبل بشكل مباشر داخل منصة متنقلة للتحكم الذاتى.
ويخطط المطورون مستقبلا لتوسيع استخدام نظام SBM فى المركبات الآلية إضافة إلى تنسيق عمل مجموعات الروبوتات وتحسين المسارات المعقدة وتوزيع المهام فى الوقت الفعلى.