حقق العلماء تقدّماً بارزاً في علم الروبوتات والذكاء الاصطناعي خلال السنوات الأخيرة، لكنهم لم يبتكروا بعد روبوتات قادرة على تجاوز أفضل الحيوانات في الطبيعة. يستكشف بحث جديد أسباب هذه الظاهرة.

من خلال مراجعة أكثر من مئة دراسة سابقة ومقارنة الروبوتات بالحيوانات من حيث القوة، والحركة، والاستشعار، وقدرات التحكّم، توصّل العلماء إلى استنتاج مفاجئ.

لا يعني هذا الاستنتاج أن أكثر الروبوتات تقدّماً تبقى متأخرة جداً عن الحيوانات على مستوى معيّن، بل تتعلق المشكلة الحقيقية بعجز العلماء حتى الآن عن جمع تلك العناصر المختلفة مع معطيات التطور على مر ملايين السنين.

يقول المهندس الميكانيكي كوشيك جايارام من جامعة «كولورادو بولدير»: «على مستوى الأنظمة، لا تبدو الروبوتات بارعة بالقدر نفسه. رصدنا بعض المقايضات الراسخة في مجال التصميم. حين نحاول تحسين النتائج على مستوى السرعة نحو الأمام مثلاً، قد نخسر ميزة أخرى مثل القدرة على الالتفاف».

لكن قد تجتمع هذه المقايضات أيضاً لإعطاء منفعة معيّنة حين تتفاعل عمليتان بطرقٍ غير متوقعة وتنعكسان إيجاباً على النظام. يميل هذا النوع من التفاعلات إلى الظهور في أنظمة أكثر تعقيداً بشكل عام، لكن يصعب (أو يستحيل) توقّعها في جميع الظروف.

حتى أصغر الحشرات تهزم معظم الروبوتات على مستوى استشعار العالم المحيط بها وتعديل تصرفاتها عند الحاجة. تُعتبر هذه المرونة أساسية للتحرك بطريقة سريعة وآمنة في آن.

في ما يخص عامل القوة، تستطيع المحركات والبطاريات أن تهزم الأنسجة والعضلات على بعض المستويات، لكن تكون القوة لدى الحيوانات مندمجة بالكامل مع المعلومات الحسّية داخل الوحدات الخلوية الفرعية نفسها.

أراد العلماء أن يستفيدوا من البحث الجديد لدفع المهندسين إلى ابتكار روبوتات أكثر مرونة ورشاقة وأكثر قدرة على تعديل طريقة تحركها بحسب الظروف المحيطة بها.

يدعو الباحثون إلى التركيز على تحسين طريقة بناء «وحدات فرعية فاعلة»، حيث تندمج مختلف العناصر (القوة، الاستشعار، الحركة) بطريقة تشبه خلايا الحيوانات. قد يقدّم هذا التكتيك فرصاً إضافية لاستكشاف المقايضات السلبية وأي خصائص ناشئة محتملة. إلى أن نفهم هذه العوامل بالتفصيل، ستبقى الفهود والصراصير متفوقة على الروبوتات!