ساختِ ریزدانه‌های سایبری که رشد می‌کنند
تحول بزرگ در خودروسازی و پزشکی

ساختِ ریزدانه‌های سایبری که رشد می‌کنند

این دانه سلول‌هایی تولید می‌کند که تکثیر و تقسیم می‌شوند تا ساختار‌های بسیار پیچیده تولید کنند. البته این ساختار‌ها تنها در صورتی رویش‌پذیر خواهند بود و امکان بقا و دوام خواهند داشت که شرایط خاصی محقق شده باشد. درست شبیه به همان روشی که طبیعت عمل می‌کند.
کد خبر: ۹۵۴۶۱
بازدید : ۹۴۸۷
۰۹ تير ۱۴۰۰ - ۰۸:۲۱

پژوهشگران یک «ریزدانه سایبری» ساخته‌اند که مانند گیاه رشد می‌کند و برای طراحی سازه‌ها، از مواد موجود در محیط پیرامون استفاده می‌کند.

این «دانه» از صد‌ها بخش اطلاعات و داده‌ها تشکیل شده است که به شکل دیجیتالی بر روی آن کدگذاری شده‌اند؛ اطلاعاتی شامل مواد لازم، ویژگی‌ها و سایر متغیرها، از جمله وزن، طول، رنگ، و چگالی.

دانه‌های ساده می‌توانند حاوی ۵۰ خط اطلاعات باشند که بر روی هر خط آن ۶ داده کدگذاری شده است. این دانه‌ها تلاش می‌کنند طبق الگوریتمی که پژوهشگران دانشگاه کوئینز در بلفاست، لاگبورو، و یورک در آن تعریف کرده‌اند، به طرحی خاص تبدیل شوند.
 
این دانه رشد خود را از یک سلول اولیه در یک برنامه کَد (CAD) در مسیر مشخصی آغاز می‌کند تا به میزان نهایی متغییر‌هایی برسد که برای آن‌ها طراحی شده است. برای مثال، یک محوطه ۱۰ سانتی‌متری می‌تواند تا رسیدن به طول مشخصی رشد کند و در آن بر اساس الگوریتم، به انجام یک رفتار جدید وادار شود.
 
مانند برنامه‌های رایانه‌ای که از یک مجوعه قوانین ساده، بَرخال (ساختار هندسی فراکتالی) می‌سازد، با این تفاوت که در اینجا به جای تکرار‌های بی‌نهایت [ساخنتار‌های فراکتالی]، اشیای مشخص و [از پیش]تعریف‌شده‌ای ایجاد و ساخته می‌شوند.
 
درحال حاضر شاید این نتایج تصادفی به نظر برسند، اما خروجی آن‌ها در نهایت منظم‌تر خواهد شد و بیشتر به کارِ انسان خواهد آمد. پروفسور مارک پرایس می‌گوید: «این دانه سایبری طبق یک مدل رایانه‌ای، درست مثل ساقه یک گیاه در طبیعت، مدام رشد می‌کند و بزرگتر می‌شود.»

«این دانه سلول‌هایی تولید می‌کند که تکثیر و تقسیم می‌شوند تا ساختار‌های بسیار پیچیده تولید کنند. البته این ساختار‌ها تنها در صورتی رویش‌پذیر خواهند بود و امکان بقا و دوام خواهند داشت که شرایط خاصی محقق شده باشد. درست شبیه به همان روشی که طبیعت عمل می‌کند.»

این دانه‌ها پس از رشد، در نهایت «جوانه می‌زنند» و دانه [سایبری]در این مرحله رفتار خود را تغییر می‌دهد که به رشد حسگر‌های مصنوعی بپردازد؛ بر فرض [به ساخت]دسته‌های دوچرخه یا پدال‌ها.

برای مثال، دانه یک دوچرخه در بلفاست می‌تواند با استفاده از فلز ساخته شود و نتیجه آن، (ابزار) آلومینیومی باشد. همان بذر و دانه در بمبئی در عوض ممکن است از بامبو به عنوان ماده اصلی استفاده کند و طراحی خود را بر اساس آن هماهنگ کند. در نهایت، این بذر‌ها می‌توانند با اتصال به ماشین‌های تولید صنعتی از طریق [شبکه]رایانش اَبری، محصولات را بر اساس تقاضای محلی تولید کنند.

پروفسور پرایس گفت که این پیشرفت در نهایت می‌تواند برای تولید الگوریتمیِ تعداد زیادی وسیله نقلیه و هواپیما استفاده شود. اگرچه در حال حاضر، این دانه‌ها در رسیدن به مراحل مطلوب، محدودیت‌هایی دارند. تلاش‌ها برای تولید بست و قلاب دیواری به ساخت چند محصول منجر شد که اگرچه نامناسبند، اما یک گام به پیش در توسعه این برنامه محسوب می‌شوند.

این برنامه در حال حاضر برای ساخت و توسعه طراحی‌های ساده از قبیل داربست، سازه‌های ساده مهندسی با پیچیدگی به مراتب ساده‌تر از دوچرخه یا هواپیما استفاده می‌شود. همچنین این امکان وجود دارد که این «بذر» بتواند از محیط پیرامون خود آگاهی داشته باشد و در زمان رشد خود، موانع را نیز در نظر بگیرد و بر آن اساس، بتواند روی دیوار یا سایر موانع رشد کند.
 
پژوهشگران به ساخت اشیای پیچیده‌تر از قبیل چرخ‌دنده نپرداخته‌اند، اما پروفسور پرایس به ایندپندنت گفت که اطمینان دارد این برنامه می‌تواند طی پنج سال آینده برای طراحی یک چارچوب عملی و قابل ساخت، و طی دو دهه آینده، برای ساخت بدنه هواپیما استفاده شود.

این دانه‌ها در حال حاضر با یک فرایند تکاملی مصنوعی راه‌اندازی می‌شوند و در جریان این فرایند، صد‌ها طرح و محصول ساخته می‌شوند و [در ادامه]برنامه رایانه‌ای، طرح‌های مفید [و کاربردی]را جدا می‌کند. این امر مستلزم صرف توان محاسباتی بالایی است.
 
بر فرض یک رایانه رومیزی می‌تواند این برنامه را ظرف چند ساعت انجام دهد، اما با رایانش خوشه‌ای موازی با توان اجرایی بالا، می‌توان طی چند ثانیه این کار را انجام داد. پژوهشگران در صورت نیاز، به طراحی‌های پیچیده‌تر نیاز دارند که محدودیت‌های محیطی، از قبیل یکپارچگی سازه، جریان هوا، دما، الکترومغناطیس، و نظایر آن را شبیه‌سازی کنند که می‌تواند هزینه زیادی در بر داشته باشد.

پروفسور پرایس می‌گوید، اما یکی از مزایای درازمدت این دانه‌ها (ی سایبری) این است که ممکن است طراحی‌هایی انجام دهد که انسان حتی تصورش را هم نمی‌کند. او می‌گوید: «بسیاری از این کار‌ها را تحت فشار‌ها و تنگنا‌های تجاری و چارچوب‌های نظارتی انجام می‌دهیم.
 
از این رو، (فقط) کاری را در پیش می‌گیریم که خوب و ایمن و قابل اطمینان باشد.»، اما از آنجایی که این موارد [توسعه این دانه‌های سایبری]را محدود نکرده‌اند، ایده‌ها و طراحی‌های متفاوتی از آن در خواهد آمد.

منبع: ایندیپندنت
ارسال نظرات
نام:
ایمیل:
* نظر:
از میان اخبار
نگاه