روبوت بعقل كمي يكتشف الأجسام بين الحشود بدقة أعلى
نجح باحثون في تطوير روبوت متنقل مزود بعقل كمى قادر على التعرف على الأجسام وسط الحشود بدقة أعلى، ويمكنه العمل بكفاءة في المناطق المزدحمة مثل مراكز التسوق ومحطات القطار، حيث يتمكّن من تتبّع الأجسام بسرعة تصل إلى 23 إطارًا في الثانية، كما يرسم مسارًا مثاليًا أثناء الحركة ويتفاعل فورًا مع العوائق لضمان حركة أكثر أمانًا.
دمج الحوسبة الكمية فى أنظمة القيادة الذاتية
يعتمد هذا التطور على تقنية تعرف باسم آلة التشعب المحاكاة SBM التي طورتها شركة توشيبا، وهو نظام من أجهزة الكمبيوتر المخصصة لتحسين العمليات باستخدام تقنيات الحوسبة الكمية، وتم تشغيله على منصة تطوير مستقلة طورتها MIRISE. وتواجه الروبوتات والمركبات ذات القيادة تحديات في اكتشاف العوائق وتتبع المسارات واتخاذ القرارات في الوقت الفعلي، وتستخدم عادة الكاميرات وتقنية الليدار لجمع البيانات، لكن مع تزايد تعقيد المهام تتزايد الحاجة إلى قدرات أعلى لمعالجة البيانات مع قيود الحجم والطاقة والتكلفة، ويسهم نظام SBM في معالجة هذه المشكلة عبر الاستفادة من الحوسبة الكمية لتحسين أداء الأجهزة التقليدية.
خوارزمية متقدمة لتتبع الأجسام
عمل المهندسون على تطوير واختبار منصة نموذجية مزودة بخوارزمية لتتبع عدة أشياء في الوقت نفسه، وتدعم المطابقة المتعددة وبفضل خاصية البحث السريع التي يوفرها SBM يستطيع الروبوت إعادة تحديد موقع الجسم حتى في حال اختفائه مؤقتًا عن مجال الرؤية.
أظهرت النتائج تحسنًا ملحوظًا في الأداء حيث بلغت سرعة الكشف والتتبع 23 إطارًا في الثانية، وهو أعلى من الحد الأدنى المعتاد في أنظمة القيادة الذاتية البالغ 10 إطارات في الثانية، كما زادت دقة التتبع بنسبة 4% مقارنة بالاختبارات القياسية وسجل النظام زيادة قدرها 23% في الاختبارات التي تقيم حالات حجب الأجسام.
اختبارات عملية وتطبيقات مستقبلية
خلال الاختبارات ثبت نظام MIRISE FPGA المزود بالخوارزمية الجديدة على روبوت متحرك يعمل بالقيادة الذاتية، فتمكن الجهاز من تنفيذ تخطيط ديناميكي للمسار، مع تحليل دقة تحديد مواقع الأجسام واتجاهاتها وتعديل مناطق وجودها إضافة إلى التنبؤ بمواقعها المستقبلية، مما ساعد في تقليل المناورات غير الضرورية وتحسين كفاءة الملاحة، وتؤكد شركة توشيبا أن أنظمة الحوسبة المحسنة بتقنية الكم استخدمت سابقًا في التحكم المركزي في الأنظمة المتنقلة لكنها لم تُدمج من قبل داخل منصة متنقلة للتحكم الذاتي بشكل مباشر.
ويخطط المطورون مستقبلًا لتوسيع استخدام SBM في المركبات الآلية، إضافة إلى تنسيق عمل مجموعات الروبوتات وتحسين المسارات المعقدة وتوزيع المهام في الوقت الفعلي.