به گزارش ثریا - اگر فکر میکنید زندگی پرمشغلهای دارید، به ستارههای دریایی فکر کنید: موجوداتی که بدون داشتن مغز مرکزی، باید حرکت صدها پای لولهای کوچک خود را در محیطهای پیچیده هماهنگ کنند.
این موجودات برای آزمایشگاه حرکت الهامگرفته از زیستشناسی کانسو در دانشگاه کالیفرنیای جنوبی، پدیدهای جذاب محسوب میشوند. این آزمایشگاه، متخصص رمزگشایی فیزیک جریان در سامانههای زنده است و معمولاً از این بینشها برای پیشبرد فناوری رباتیک استفاده میکند.
هر پا به صورت مستقل عمل میکند
مقاله اخیر این آزمایشگاه (منتشرشده در نشریه مقالات آکادمی ملی علوم آمریکا/ PNAS) نشان میدهد که حرکت ستاره دریایی نه توسط مغز، بلکه با اجرای یک قانون ساده در هر پا کنترل میشود: اگر نیروی کششی زیادی به پا وارد شد (یعنی چسبیدن سخت شد)، رها کن. اگر نیروی کمی وارد شد (یعنی شرایط برای کشیدن مساعد بود)، محکم بگیر و بکِش. این حسگر فشار ساده، کل سامانه هوشمند حرکت غیرمتمرکز را میسازد: هر پای لولهای این قانون را به طور مستقل اجرا میکند و در نتیجه، کل بدن به طور هماهنگ به حرکت درمیآید.
پروفسور ایوا کانسو (Eva Kanso)، مدیر آزمایشگاه، توضیح میدهد: ما همراه زیستشناسان، با استفاده از چاپگر سهبعدی یک ابزار آزمایشگاهی مخصوص شبیه به کولهپشتی برای ستاره دریایی طراحی کردیم. با افزودن و کاهش وزن این کولهپشتی، توانستیم واکنش هر پای ستاره دریایی به بار اضافی را مشاهده و اندازهگیری کنیم.
کشف: تصمیمگیری محلی به جای کنترل مرکزی
آنچه پژوهشگران کشف کردند این بود: هر پا به طور مستقل به تغییرات بار واکنش نشان میداد. کانسو میگوید: از ابتدا فرض کردیم که ستارههای دریایی از یک راهبرد کنترل توزیعشده سلسلهمراتبی استفاده میکنند؛ جایی که هر پا بر اساس سرنخهای مکانیکی محلی، تصمیم میگیرد چه زمانی به سطح بچسبد یا جدا شود.
مدل ریاضی که هماهنگی را توضیح میدهد
پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیای جنوبی یک مدل ریاضی توسعه دادند که نشان میدهد چگونه قواعد کنترل ساده و محلی، به واسطه مکانیک بدن به هم مرتبط میشوند؛ یعنی وقتی یک پا منقبض میشود و بخشی از بدن را به سمت خود میکِشد، این کشش از طریق بافت انعطافپذیر به پاهای کناری منتقل میشود و نیروی وارد بر آنها را تغییر میدهد و در نهایت کل بدن به صورت هماهنگ حرکت میکند.
کاربرد تحولآفرین در علم رباتیک
این الگوی حرکتی هوشمند، که در آن هر بخش بر اساس وضعیت خودش واکنش نشان میدهد، گزینهای مطلوب برای ساخت رباتهای نرم و چندبخشی است. کاربرد چنین سامانهای بسیار گسترده خواهد بود: از رباتهای جستوجوگر در خشکی و زیردریاییها گرفته تا کاوشگرهای فضایی در سیارات دیگر.
هدف، ساخت رباتهایی است که بتوانند در سطحهای ناهموار، دیوارهای عمودی یا حتی در حالت واژگونی، یعنی در مکانهایی که ارسال فرمان بهصورت مداوم از یک مرکز کنترل یا از سوی انسان ممکن نیست، حرکت کنند.
آزمایش وارونه
کانسو میگوید: وقتی انسان روی دستهایش میایستد، بدنش نسبت به حالت عادی وارونه میشود. در یک آزمایش، ستاره دریایی را وارونه کردیم و به پشت برگرداندیم؛ اما برخلاف انسان که در این حالت نیاز به تلاش آگاهانه و تعادل دارد، پاهای لولهای ستاره دریایی به طور خودکار و بدون نیاز به فکرکردن، به حرکت ادامه دادند.
مزیت کلیدی: استحکام با پشتیبانی چندگانه
ستاره دریایی به جای یک فرمانده مرکزی، از اطلاعات محلی هر پا استفاده میکند که هرکدام فشار جاذبه را جداگانه احساس میکنند. هماهنگی حرکتی از اتصال مکانیکی پاها به بدن ایجاد میشود؛ وقتی یک پا فشار وارد میکند، این نیرو به دیگر پاها منتقل میشود؛ بنابراین، اگر یک یا چند پا از کار بیفتند، کل سامانه متوقف نمیشود و این به معنای مقاومت بالا و انعطافپذیری چشمگیر است.
این ویژگی برای رباتهای خودکار که ممکن است در محیطهای خشن واژگون شوند، بار خود را از دست بدهند یا ارتباطشان با مرکز کنترل قطع شود، یک مزیت حیاتی محسوب میشود. برخلاف موجودات سریع (مانند حشرات یا ورزشکاران) که برای حرکت به الگوهای ثابت از پیش تعیینشده در مغز متکیاند، ستارههای دریایی با حرکتی آهسته، توانایی سازگاری لحظهای با تغییرات محیط را دارند.
درس نهایی برای رباتیک فردا
این پژوهش ثابت میکند که در جهان پیشبینیناپذیر، گاه یک هوش پراکنده در بخشهای مختلف سامانه، کارآمدتر از یک فرماندهی متمرکز عمل میکند. این درس میتواند مسیر طراحی رباتهای آینده برای مأموریت در محیطهای ناشناخته را تغییر دهد.
منبع : سامانه هوشمند
از خرید کابل برق چه میدانید؟ راهنمایی که پیش از هر بازسازی باید بخوانید
اقتدار دفاعی ایران، ایدهای نو در بازیهای رومیزی
۳۵ ثانیه، ۷۲۰ هزار گلوله در لامرد/ جنایتی که روایت نشد
آئین اختتامیه روایت علوی برگزار شد
بازیهای تیم ملی فوتبال ایران در سینماها پخش میشود
معرفی چهار آلبوم موسیقی تازه وارد در فضای مجازی
روایت جواد موگویی از یک جنایت جنگی: حادثه لامرد در سایه روایتهای اشتباه رسانهای گم شد
جزئیات برنامههای محرمی اوقاف در قالب طرح سوگواره بصیرت عاشورایی اعلام شد
دقت در نسبت با خاستگاه علوم انسانی بسیار مهم است
پویش «ایران در پناه قرآن» تا پایان خرداد تمدید شد
برگزاری نمایشگاه معماری حرمین شریفین در مکه مکرمه
حمایت آیت الله رشاد از بازسازی و ساخت مجدد کنیسه آسیب دیده در جنگ
آیا در جنگ هرکاری مجاز است؟ نگاهی به اخلاق در میدان نبرد
تأثیر سوابق پایه یازدهم در کنکور ۱۴۰۵ مثبت شد / ۶ درس نهایی برای کنکور
راز حذف زمینههای فلسفی «یوگا» در نسخه مدرن
آذینبندی و شادیهای عمومی باید به عنوان مدخل معرفت باشد
فرایند محدودیت در اینترنت شفاف میشود؛ ماجرای اینترنت پرو و خط سفید چه بود؟
۷۸ درصد ترافیک اینترنت به حالت قبل و اول دی ماه بازگشت
آغاز ثبت نام آزمون کاردانی به کارشناسی از ۲۴ خرداد ماه
مصوبه افزایش حقوق اعضای هیئت علمی لغو نشده است
تداوم فعالیت علمی دانشگاه شهید بهشتی با وجود آسیب در جنگ
ضیافت نور در آسمان خرداد؛ دیدار دو سیاره منظومه شمسی در آسمان ایران
نسخه جدید چتجیپیتی؛ از تولید عکس تا رزرو سفر در یک پنجره
مهلت دفاع از پایان نامه دستیاران پزشکی تا پایان آذر ۱۴۰۵ تمدید شد
حضوری شدن برخی امتحانات دانشگاه علم و صنعت در مقطع کارشناسی
ایران در جمع ۶ کشور دارای توان ساخت تجهیزات پیشرفته کرایوژنیک
چرا نقش استادان دانشگاه فراتر از کلاس درس است؟
انویدیا با غولهای فناوری کره جنوبی قرارداد بست
هوش مصنوعی زلزله یاب شد
ثبتنام خودکار ۸۵ درصد دانشآموزان ابتدایی در استان سمنان
فعالیت ۳۷ هزار سفیر سلامت دانشآموزی
هفته بینالمللی قرآن در کربلا افتتاح شد
چرا روابط فیلم «تهران کنارت» در سطح ماند؟
ولایت فقیه یک هویت تمدنی و تاریخی برای ملت ایران است
تأکید رئیس جهاددانشگاهی بر رفع موانع دیوانسالاری و بازگشت به شورای عالی انقلاب فرهنگی
دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی: دستورات لازم برای حضور فعالتر جهاد دانشگاهی صادر میشود
دومین فراخوان تربیت مجاهد فرهنگی توسط نهاد نمایندگی رهبری در دانشگاهها
دستگاههای اجرایی ملزم به استفاده از پیامرسانهای بومی شدند
طرح جدید دانشکده مدیریت شریف برای جذب دانشجوی دکتری با مزایای بینظیر
پیش ثبتنام الکامپ ۲۹ آغاز شد
امکان ادامه تحصیل مجدد در پزشکی، دندانپزشکی و داروسازی برای دانشآموختگان فراهم شد
اجماع شورای عالی انقلاب فرهنگی بر تأثیر قطعی سوابق تحصیلی یازدهم و دوازدهم در کنکور ۱۴۰۵
جزئیات احکام انضباطی دانشجویان در ایمیل معاون دانشجویی دانشگاه شریف به اساتید
امتحانات دانشگاه علمی کاربردی غیرحضوری شد
امام در اصول فقه به «عرف عقلایی» اهمیت میداد
خبرنگاران ایرانی از دریافت ویزا برای پوشش جام جهانی محروم شدند
موقوفات چطور به حل مشکلات اقتصادی ورود کردهاند؟
زندگی امام موسی کاظم (ع) تابلویی تمامعیار از مدیریت بحران و کادرسازی دینی است
بازیگر معروف ایرانی نقش ترامپ را بازی میکند+عکس
بیوک میرزایی: محبت مردم بزرگترین سرمایه یک هنرمند است
متن جدید امیرحسین قیاسی در حمایت از ایران و در واکنش به جنگ
آیتالله مبلغی: نخستین ثمره استقامت، گشایش راهها و شکستن بنبستهاست
ثبت نام ۲ هزار هیئت جدید در سامانه عطر سیب/ رویکرد نمایشگاه امسال خانواده محور است
خدمترسانی موکب ها به زائران عید غدیر در نجف اشرف
روایتی از بزرگترین وقف درمانی تهران در کتاب «میراث فرمانفرما»
آخرین حضور و غیاب کودکان شهید میناب با حضور پرویز پرستویی
بازیگر معروف فیلم پدرخوانده ترامپ را ظالم و فاسد خواند
روایت الگوی خانواده موفق در «زندگی زیباست» رادیو معارف
آنچه سیاهچالهای عباسی درباره امام کاظم(ع) پنهان نکردند
چرا روایت ماکان نصیری از صدها گزارش خبری اثرگذارتر شد؟
کتاب صمود روایتی از دردی که از دور فهمیده نمیشود
امکان ارسال مستقیم جستجو به هوش مصنوعی در گوگل فراهم میشود
ترس اروپا از خاموشی دیجیتال شدت گرفت
قائم مقام دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی منصوب شد
حمایت جدی دانشگاه آزاد از دانشجویان دکتری؛ دستورالعمل پژوهشی نیمسال ۱۴۰۴۲ آمد
خط فارسی، مرجعیت علمی ایران را منطقهای میکند
وزارت آموزش و پرورش اعلام برنامه امتحانات نهایی را تکذیب کرد
رویکرد تحولی سمپاد از تربیت دانشآموز موفق به سوی پرورش انسان اثرگذار
هوش مصنوعی افکار رئیس جمهور چین را ترویج میکند
شورای عالی انقلاب فرهنگی: تغییری در تأثیر قطعی معدل کنکور امسال نداریم
تعلل دولت در اجرای طرح ترمیم حقوق، شکاف بیاعتمادی را گسترش داد
نمایهشدن سه مجله دانشگاه تهران در کتابخانه دیجیتال آلمان
مصاحبه دکتری دانشگاه علامه طباطبائی از فردا آغاز میشود
یک روز جابجایی در برنامه امتحانات دانشگاه صنعتی شریف
اقتباسی عروسکی از رمان «اسب جنگی» به روی صحنه رفت
مساله وطن در صدای علیرضا قربانی و نجابتِ اندوه در آهنگ جدید او
بزرگترین وداع قرن برای امام امت/ بدرقهای به وسعت ایران
جناب خان و هومن به آنتن تلویزیون برگشتند
کتاب برای رهبر شهید ابزار ساخت انسان و جامعه بود
پیکر آیتالله العظمی محمد اسحاق فیاض در کاظمین و کربلا تشییع شد
حمایت از ۳۵۰ استاد برای هدایت تحقیقات
امکان ادامه تحصیل مجدد در پزشکی، دندانپزشکی و داروسازی برای دانشآموختگان فراهم شد
تاثیر معدل در کنکور به دلیل غیبت شما هنوز بررسی نشده است
جزئیات آزمون مرحله غیرمتمرکز سی و یکمین المپیاد علمی دانشجویی اعلام شد
آغاز کلاسهای حضوری دانشگاه صنعتی شریف از ۲۳ خرداد
جزئیات ثبت نام آزمون دستیاری دندانپزشکی را اینجا بخوانید
بررسی وضعیت اشتغال بیش از ۴۰۹ هزار دانشآموخته/ علوم پزشکی در صدر اشتغال
غدیر؛ واقعهای فراتر از تاریخ با ابعاد کلامی و تمدنی
مداح بحرینی سلب تابعیت شده به ایران میآید
آیتالله فیاض رحلت کرد/ مرجعی که آیتالله خویی او را نور چشمش می دانست
تنگه هرمز را بیشتر بشناسید
حقوق اساتید چه نیازهایی را برآورده میکند؟
مرور آثاری که با موضوع غدیر خلق شدند
حجتالاسلام محمد قمی: نهضت خمینی همچنان ادامه دارد
هوش مصنوعی افکار رئیس جمهور چین را ترویج میکند
بیوک میرزایی: محبت مردم بزرگترین سرمایه یک هنرمند است
کتاب صمود روایتی از دردی که از دور فهمیده نمیشود
ترس اروپا از خاموشی دیجیتال شدت گرفت
طرح جدید دانشکده مدیریت شریف برای جذب دانشجوی دکتری با مزایای بینظیر
اجماع اولیه فرو ریخت/ خبرگان بر روی رهبر شهید به توافق نرسیدند
سیمای فراتاریخی «قهرمان مردم» در لایههای هنر، عرفان و ادبیات
امکان ارسال مستقیم جستجو به هوش مصنوعی در گوگل فراهم میشود
شورای عالی انقلاب فرهنگی: تغییری در تأثیر قطعی معدل کنکور امسال نداریم
حمایت جدی دانشگاه آزاد از دانشجویان دکتری؛ دستورالعمل پژوهشی نیمسال ۱۴۰۴۲ آمد
غدیرخم تبیینگر مدل حکمرانی الهی و الگوی زیست مؤمنانه است
غدیر برای کودک نیازمند تخیل است
سه انفجار خورشیدی در یک شبانهروز رخ داد
قائم مقام دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی منصوب شد
دومین فراخوان تربیت مجاهد فرهنگی توسط نهاد نمایندگی رهبری در دانشگاهها
دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی: دستورات لازم برای حضور فعالتر جهاد دانشگاهی صادر میشود
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.