قسم المعلوماتية يهيمن على مسابقة الروبوتات بانتصار في التفاعل بين الإنسان والآلة

أحدثت مجموعة من الأكاديميين والخريجين وطلاب البكالوريوس من قسم المعلوماتية ضجة في عالم الروبوتات بحصولهم على الميدالية الذهبية في مسابقة مرموقة أقيمت في ميلتون كينز. دارت إنجازاتهم الرائعة حول موضوع التفاعل الاجتماعي بين الإنسان والروبوت والنشر العملي للروبوتات المستقلة في سيناريوهات العالم الحقيقي. حصل العمل الاستثنائي للفريق حتى على الضوء على برنامج The One Show في BBC One.

في السنوات الأخيرة، اكتسب مجال التفاعل الاجتماعي بين الإنسان والروبوت أهمية هائلة في مجال أبحاث الروبوتات. تم فحص إمكانات الروبوتات المستقلة في بيئات مثل دور الرعاية وصناعة الضيافة، بشكل أساسي استجابة للتحديات التي يفرضها شيخوخة السكان والتحولات الديموغرافية.

قاد الجهود الرائدة لهذا الفريق الموهوب المحاضر الأول في علوم الحاسوب، ماتيو ليونيتي، بالتعاون مع المحاضر في الأنظمة المستقلة، جيرارد كانال. ضم الفريق الديناميكي مرشحين للدكتوراه بيتر تيسنيكار، وزوي إيفانز، وجاريد سويفت، ومجموعة من طلاب البكالوريوس المخلصين بما في ذلك نيكول ليهتشيفسكا، وباول ماكليس، ويوسف الطاهر.

تصدر الفريق المشهد في مسابقة ميلتون كينز للمدن الذكية، متنافساً في قطاعات "مقهى" و"مصعد" ضد فرق قوية من جميع أنحاء أوروبا. كانت مهمتهم برمجة الروبوت متعدد الاستخدامات، TIAGo، للتنقل في إعداد مقهى وهمي، والاستفادة من ركوب المصاعد بكفاءة ومعالجة طلبات العملاء بينما يتفاعل تلقائياً مع البشر. شملت المهام ضمان التسليم في الوقت المحدد للطلبات، والحفاظ على نظافة الطاولات، والتفاعل مع العملاء عندما يكون ذلك مناسباً، وبالتالي محاكاة الأعراف الاجتماعية لخدمة العملاء المتميزة.

لتحقيق هذا الإنجاز المثير للإعجاب، كان على الفريق تطوير برمجيات متطورة للسلوك المستقل. تضمن ذلك تكاملاً معقداً وتوسيعاً لعدة جوانب من الذكاء الاصطناعي، مثل الرؤية الحاسوبية، وكشف الأشياء، والتعرف على الكلام. من خلال تنفيذ هذه الأنظمة على TIAGo، أصبح الروبوت قادراً على إدراك محيطه والاستجابة للمنبهات الخارجية، بل وفهم أوامر الصوت مثل طلب العميل لكوب من القهوة.

ومع ذلك، قدمت تكامل هذه الأنظمة المعقدة ونشرها في سيناريوهات العالم الحقيقي مجموعة من التحديات التي تتطلب حلولاً مبتكرة. سلطت زوي إيفانز، طالبة دكتوراه في الفريق، الضوء على بعض هذه العقبات، قائلة: "عندما تنشر في العالم الحقيقي، لا يضمن أن حزم برمجية متعددة، مثل التعرف على الكلام والرؤية الحاسوبية، ستعمل بشكل أمثل على نفس الأجهزة. علاوة على ذلك، يمكن للأنظمة الشائعة مثل نظام كشف الأشياء YOLO، الذي يتفوق في تحديد الأشياء العامة، أن يواجه صعوبات مع عناصر محددة شائعة في المقهى، مثل أكواب القهوة وعبوات البسكويت."

خلال المسابقة، واجه الفريق عقبات غير متوقعة. على سبيل المثال، كان ضوء الشمس المتدفق عبر النوافذ يتداخل غالباً مع أنظمة الكشف بالأشعة تحت الحمراء الخاصة بـ TIAGo، وهي جزء لا يتجزأ من قدراتها البصرية. بالإضافة إلى ذلك، فشل أفراد الجمهور الذين تفاعلوا مع الروبوت أحياناً في نطق أوامرهم الصوتية بوضوح. تطلبت هذه التحديات الواقعية التكيف والقدرة على تحسين النظام في الوقت الفعلي، وهي مهارة صقلها الفريق خلال المسابقة.

الابتكارات التقنية وراء التفاعل بين الإنسان والروبوت

أكدت زوي إيفانز أيضاً التباين الصارخ بين ما يعمل في بيئة المختبر الخاضعة للرقابة وما يزدهر في عالم العالم الحقيقي غير المتوقع. وأشارت قائلة: "بناء نظام متنقل وحواري يمكنه التنقل بفعالية في التحديات غير المتوقعة لبيئة العالم الحقيقي هو تجربة تعليمية لا تقدر بثمن ومجزية بعمق."

تُمكّن الخبرة العملية المكتسبة من خلال هذه المبادرات الطلاب من ترجمة الدروس النظرية المستفادة في المختبر إلى تطبيقات واقعية. كما تضع هذه المجموعة القيّمة من المهارات الطلاب في موقف تنافسي مواتٍ للوظائف في القطاع الصناعي. وتجدر الإشارة إلى أن عمالقة الصناعة مثل "أوكادو" (Ocado) رعى هذا الحدث، مما يؤكد الأهمية المتزايدة للروبوتات في مختلف القطاعات.

يُعدّ فوز فريق قسم المعلوماتية في مسابقة مدينة ميلتون كينز الذكية دليلاً على الأهمية المتنامية للتفاعل بين الإنسان والروبوت، والإمكانات الهائلة للروبوتات المستقلة في معالجة التحديات الواقعية. لم يمنح تفانيهم وابتكارهم وقدرتهم على التكيف مع الظروف غير المتوقعة فقط استحساناً، بل مهّدوا أيضاً الطريق لاختراقات مستقبلية في مجال الروبوتات.