ورود روبات ها به محاسبات مه

به گزارش کارگروه فناوری اطلاعات سایبربان، به نقل از «techxplore»؛ پژوهشگران مجیک لب (Magic Lab) دانشگاه فناوری سیدنی به تازگی معماری روباتیک جدیدی را به نام «روباتیک مه» (fog robotics/FR) پیشنهاد دادند. این مفهوم از نقاط قوت محاسبات مه (fog computing)، بهره می گیرد. یک ساختار محاسباتی توزیع شده که منابع و داده های آن در میان منبع خود و فضای ابری قرار دارند.

بر اساس پیش بینی های صورت گرفته، روبات ها در آینده ی نزدیک در خانه ها، مراکز بهداشتی و صنایع مختلف به کار گرفته خواهند شد. در چنین شرایطی داشتن ارتباط فعال، عنصری کلیدی در تعامل انسان و روبات به حساب می آید. پژوهشگران سراسر دنیا نیز به همین منظور در تلاش هستند راهبردهای جدیدی را به منظور برقراری ارتباط با روبات ها ایجاد کنند.

روباتیک ابر (Cloud robotics)، به روبات ها امکان می دهد تا با به اشتراک گذاشتن نقشه ها، تصاویر، داده ها، فعالیت ها، قدرت پردازش و دیگر منابع آنلاین، محاسبات پیچیده و گسترده ای را انجام بدهند؛ اما برای انجام این کار به حجم عظیمی از داده ها و ترافیک مورد نیاز است که تاخیرهای گسترده ای را به خصوص در زمینه تعامل انسان و روبات به وجود می آورد.

سیوا لیلا کریشنا چند گادی (Siva Leela Krishna Chand Gudi)، یکی از پژوهشگران دانشگاه سیدنی گفت:

پس از مشاهده تأخیر بسیار بالا در ارتباطات روبات ها در هر 2 زمینه ارائه پاسخ و دستیابی به هدف، ایده ی روباتیک مه مطرح شد. ما نسبت به اتفاقی که در آینده رخ می دهد هیجان زده هستیم. زمانی که روبات ها در هر مکانی به ارائه ی خدمات می پردازند و تاخیر یاد شده افزایش پیدا می کند. با وام گیری ویژگی های محاسبات مه و ترکیب آن روباتیک ابری، ما رویکرد روباتیک مه را به وجود آورده و آن را برای اولین بار در اجلاس IROS 2017 معرفی کردیم.

هدف اصلی پژوهش انجام شده در بالا دستیابی به تعامل انسان-روبات مؤثرتر، کارآمدتر و قوی تر با تأخیر بسیار کمتر است. محققان همچنین می خواهند به روبات ها اجازه دهند در حالی که وظایف خود را انجام می دهند به برقراری ارتباط و همکاری با انسان ها بپردازند. همچنین بتوانند نتایج به دست آمده یا فعالیت های خود را در داخل شبکه ای مشابه از خانواده ی روبات ها به اشتراک بگذارند. این مسئله درنهایت باعث می شود روبات ها به شریکی تبدیل شوند که احتیاجات انسان ها را در تعامل با آنها درک کرده، به سرعت و به شکلی کارآمد به آن واکنش نشان می دهند.

پژوهشگران به منظور کاهش مسائل مربوط به روباتیک ابر، مفهوم روباتیک مه را مطرح کردند. این ایده شامل ذخیره سازی، توابع شبکه و محاسبات توزیع شده در نزدیکی روبات است. این بستر از 3 جز حیاتی بهره می برد که سرور روبات ابری جانبی، سرور روبات ابری و فضای ابری هستند.
یک روبات ابتدا درخواست اطلاعاتی را به سیستم روباتیک مه ارسال می کند. سپس این سیستم نمونه ای از آن را به سرور جانبی روبات مه می فرستد. اگر این سرور بتواند به شیوه ای مؤثر به درخواست رسیدگی کند، پاسخ آن را برای روبات ارسال خواهد کرد؛ در غیر این صورت از سرور روبات مه کمک خواهد گرفت. اگر این سرور نیز نتواند به درخواست رسیدگی کند، داده ها به فضای ابری فرستاده خواهند که به طور معمول قادر به پاسخگویی به مسائل هستند.

مزیت رویکرد یاد شده شامل نرخ پاسخ سریع، تأخیر کم، بهبود قابلیت های محاسباتی، مصرف کمتر انرژی، سخت افزارهای ارزان قیمت تر و وجود نگرانی کمتر در رابطه با امنیت و حریم خصوصی است؛ به عبارت دیگر روباتیک مه علاوه بر افزایش سرعت و تقویت تعامل انسان-روبات، عمر باتری روبات را نیز افزایش می دهد.

گادی ادامه داد:

بر پایه ی میانگین تأخیر دریافتی از روبات ها اجتماعی و تنظیمات FRS/Cloud، ارزش تأخیر را در نظر گرفتیم. سپس متدولوژی فعلی خود را در یک بستر شبیه سازی شده آزمایش کردیم و ظرفیت بالقوه ی تأثیر آن در زمانی که تعداد روبات ها افزایش پیدا می کند را مورد ارزیابی قرار دادیم. ما ثابت کردیم که روباتیک مه تأخیر کمتری را ارائه و نقشی اساسی را در آینده بازی می کند و به بخشی تازه در روباتیک ابری تبدیل می شود.

در ارزیابی های اولیه ی صورت گرفته، روباتیک مه، نرخ پاسخ بسیاری سریع تری را نسبت به رویکرد روباتیک ابری از خود به نمایش گذاشت. محققان باور دارند این رویکرد جدید را می توان به صورت مستقل به کار گرفت یا با روباتیک ابری ادغام کرد که در نتیجه ی آن کیفیت خدمات افزایش پیدا می کند.

پژوهشگر یاد شده اظهار کرد:

ما انسان ها هر زمانی که به اطلاعات نیاز داشته باشیم از یک دیگر کمک می گیریم؛ اما روبات ها به علت وظایف از پیش تعریف شده برای آنها، محدود هستند. روباتیک مه به روبات ها اجازه خواهد داد که اطلاعات را بین یکدیگر به اشتراک بگذارند.

وی برای درک بهتر مسئله به روبات های چندگانه ی موجود در فرودگاه ها اشاره کرد. در این سناریو، مسافر ممکن است مسیر خروجی را از آنها سوال کند. این روبات ابتدا مخاطب را به سمت پله برقی هدایت می کند. سپس این اطلاعات را برای روبات دوم می فرستند بتواند ادامه ی مسیر را به وی نشان بدهد. به منظور شناسایی مخاطب سخت افزار دوم باید داده هایی مانند نام، جنسیت و چهره ی مسافر را در اختیار داشته باشد. در چنین شرایط هر 2 روبات امکان برقراری تماس و به اشتراک گذاری داده ها با یکدیگر را پیدا می کنند.

گادی در ادامه گفت:

روش روباتیک مه را می توان به طور مشابه در دانشگاه ها، راه آهن، مکان های صنعتی و بسیاری موارد دیگر به کار گرفت.

محققان در حال انجام تحلیل های اضافی روی رویکرد خود هستند و به زودی نتایج آن را نیز اعلام خواهند کرد. آنها همچنین قصد دارند کارایی دستاورد خود را در ربوکاپ سیدنی مورد آزمایش قرار دهند. محیطی که روبات ها به مبارزه با یکدیگر می پردازند.