روبوت يتكيف مع تغييرات الإضاءة أسرع من البشر بخمس مرات

تحتاج العين البشرية إلى وقت للتكيف مع تغيرات الإضاءة، فعندما تنتقل من سينما مظلمة إلى ضوء الشمس الساطع، قد تشعر بالانزعاج للحظات، لكن باحثين في جامعة فوتشو الصينية نجحوا في تطوير روبوت يمتلك القدرة على التكيف بشكل أسرع بخمس مرات عن الإنسان. هذا الابتكار الجديد، الذي يعتمد على مستشعر للرؤية الآلية، يمكنه الرؤية بوضوح حتى في أقسى ظروف الإضاءة، مما يفتح آفاقًا جديدة لمجالات الروبوتات والسيارات ذاتية القيادة.

كيف تُحدث النقاط الكمومية نقلة نوعية؟

تتجلى أهمية هذا الاكتشاف في استخدام النقاط الكمومية، وهي جسيمات صغيرة تتميز بالحساسية للضوء وتستطيع امتصاص الشحنات الكهربائية وإطلاقها وفقًا للضوء المحيط. وقد قام الباحثون بتركيب هذه النقاط على طبقات من البوليمرات وأكسيد الزنك، لبناء مستشعر يشبه عمل أعيننا في التكيف مع الظروف المتغيرة، فعندما تنتقل من بيئة مشرقة إلى مكان مظلم، تقوم عيناك بتخزين الأصباغ لمساعدتك على الرؤية، وهذا المستشعر يقوم بفعالية مشابهة لكنه أسرع بكثير.

كما يوضح الباحث الرئيسي يون يي، “يسمح تصميم المستشعر بحبس الشحنات مثل الإسفنجة وإطلاقها عند الحاجة، تمامًا كأعيننا التي تتكيف مع الإضاءة المتغيرة”. تبرز الفائدة الأخرى لهذا الابتكار في جانب كفاءة استهلاك الطاقة، فبدلاً من معالجة كل البيانات المرئية، يتمكن المستشعر من تصفية الضوضاء والتركيز على العناصر الحيوية فقط، مما يمنع استهلاك الطاقة بشكل غير ضروري ويساعد على تسريع أداء أجهزة الكمبيوتر.

ويضيف يون يي في بيانه، أن هذا النظام يشبه التنسيق بين أعيننا ودماغنا، حيث يكون التركيز على العناصر الأساسية مع تجاهل المشتتات، وهو عكس معظم أنظمة الرؤية الآلية التي تحاول معالجة كل شيء، مما يؤدي إلى استهلاك مرتفع للطاقة وزيادة في الوقت المستغرق. ومع ذلك، فإن النظام الجديد أكثر انتقائية، حيث يعالج معلومات الضوء من مصدرها مباشرة، مما يمكن الروبوتات والسيارات من الاستجابة بشكل أسرع واستخدام طاقة أقل.

تصور السيارات ذاتية القيادة تتعامل بفعالية مع الانتقال المفاجئ من النفق المظلم إلى أشعة الشمس دون أي تأخير، أو روبوتات في المستودعات تعمل بكفاءة سواء في الظلام أو في الإضاءة القوية. الرؤية المستقلة المدعومة بهذا المستشعر ستسهم بشكل كبير في تحسين أداء هذه الأنظمة.

يتطلع فريق فوتشو إلى توسيع مجالات البحث، حيث ينوي إضافة مجموعات أكبر من المستشعرات، وابتكار رقائق ذكاء اصطناعي لتحسين مستوى المعالجة الفورية والذكية، ما يعد بفتح آفاق جديدة في عالم التكنولوجيا والابتكار.