نجح باحثون في تطوير روبوت متنقل مزود بنظام حوسبة كمي، مما يتيح له التعرف على الأجسام بدقة عالية وسط الحشود، ويتميز هذا الروبوت بقدرته على العمل بكفاءة في الأماكن المزدحمة مثل مراكز التسوق ومحطات القطار، حيث يمكنه تتبع الأجسام بسرعة تصل إلى 23 إطارًا في الثانية، كما يقوم برسم مسار مثالي أثناء الحركة ويتفاعل فورًا مع العوائق لضمان حركة أكثر أمانًا.
روبوت يتعرف على الأجسام وسط الحشود بدقة أعلى
وأفادت مجلة Interesting Engineering بأن شركتي توشيبا وMIRISE Technologies أصبحتا أول شركتين عالميتين تنجحان في دمج نظام تحسين كمي داخل جهاز محمول مخصص للقيادة الذاتية، وفقًا لموقع hayka.
دمج الحوسبة الكمية فى أنظمة القيادة الذاتية
يعتمد هذا الابتكار على تقنية تعرف باسم آلة التشعب المحاكاة SBM التي طورتها شركة توشيبا، ويعتبر هذا النظام نوعًا من أجهزة الكمبيوتر المخصصة لتحسين العمليات باستخدام تقنيات الحوسبة الكمية، وقد تم تشغيله على منصة تطوير مستقلة طورتها شركة MIRISE.
تواجه الروبوتات والمركبات ذاتية القيادة حاليًا تحديات تتعلق باكتشاف العوائق وتتبع المسارات واتخاذ القرارات في الوقت الفعلي أثناء الحركة، وتعتمد هذه الأنظمة عادة على الكاميرات وتقنية الليدار لجمع البيانات، ومع تزايد تعقيد المهام تزداد الحاجة إلى قدرات أعلى لمعالجة البيانات في ظل القيود المتعلقة بالحجم واستهلاك الطاقة والتكلفة، ويسهم نظام SBM في 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 في الوقت نفسه، ولا تقتصر هذه الخوارزمية على مطابقة جسم واحد فقط بل تدعم أيضًا المطابقة المتعددة، وبفضل خاصية البحث السريع التي يوفرها نظام SBM يستطيع الروبوت إعادة تحديد موقع الجسم حتى في حال اختفائه مؤقتًا عن مجال الرؤية.
أظهرت النتائج تحسنًا ملحوظًا في الأداء حيث وصلت سرعة الكشف والتتبع إلى 23 إطارًا في الثانية بينما يبلغ الحد الأدنى المطلوب عادة في أنظمة القيادة الذاتية 10 إطارات في الثانية، كما تحسنت دقة التتبع بنسبة 4% مقارنة بالاختبارات القياسية وسجل النظام زيادة بنسبة 23% في الاختبارات التي 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 ديناميكي للمسار حيث قام بتحليل دقة تحديد مواقع الأجسام واتجاهاتها وتعديل مناطق وجودها إضافة إلى التنبؤ بمواقعها المستقبلية.
ساعد ذلك في تقليل المناورات غير الضرورية أثناء الحركة وتحسين كفاءة الملاحة، وأكدت شركة توشيبا أن أنظمة الحوسبة المحسنة بتقنية الكم استخدمت سابقًا للتحكم المركزي في الأنظمة المتنقلة لكنها لم تدمج من قبل بشكل مباشر داخل منصة متنقلة للتحكم الذاتي.
يخطط المطورون مستقبلاً لتوسيع استخدام نظام SBM في المركبات الآلية إضافة إلى تنسيق عمل مجموعات الروبوتات وتحسين المسارات المعقدة وتوزيع المهام في الوقت الفعلي.