[o0NEVER0o]

الإنسالة، أو الإنسان الآلي ، أو الروبوت (بالإنجليزية: Robot‏) عبارة عن آلة قادرة على القيام بفعاليات مبرمجة سلفا. ويقوم الإنسان الآلي بإنجاز تلك الفعاليات إما بإيعاز وسيطرة مباشرة من الإنسان أو بإيعاز من برامج حاسوبية. الفعاليات التي تبرمج الإنسالة على أداءها عادة تكون فعاليات شاقة أو خطيرة أو دقيقة مثل البحث عن الألغام وتنظيف الفضلات الناتجة في المفاعلات النووية أو أعمال صناعية دقيقة أو شاقة.

تم تقديم كلمة روبوت لأول مرة في مسرحية الكاتب المسرحي التشيكي كارل تشابيك عام 1920.وكان عنوان المسرحية وقتها رجال آليون عالميون. وهي تعني في اللغة التشيكية العمل الشاق. رغم أن كارل هو أول من استعمل هذه الكلمة، لكن ليس هو من اخترعها، بل أخوه جوزيف هو الذي اشتقها مساعدة منه لأخيه من الكلمة التشيكية "Robota" والتي تعني السُخرة أو العمل الإجباري. من هذا التاريخ بدأت هذه الكلمة تنتشر في الكتب وأفلام الخيال العلمي التي أعطت فكرة وتصور علمي عن هؤلاء الرجال الآليين وأعطت أفق كبير ووعود كبيرة حول استخدامات الروبوت مثل الاستخدام في الصناعة.

نجح الخبراء والمهندسون في تقديم أنظمة آلية متنوعة للكثير من الصناعات. بسبب التطور الهائل للحواسيب والذكاء الإصطناعي والتقنيات، فالإنسان اليوم على حافة إنجازات كبيرة في مجال علوم تصميم الروبوتات

[عدل] نظرة عامة للروبوت الآلي

هناك جدل حول التعريف الدقيق للإنسالة فلا يعتبر البعض السيارة أو الطائرة ذات التحكم عن بعد بمثابة إنسان آلي لعدم امتلاكها وسيلة التفكير وإتخاذ القرار بنفسها ويورد البعض مثالاً بأنه إذا كان باستطاعة الإنسان الآلي ان ينفذ برنامج معد سلفا بإبتعادها عن حاجز خطوتين إلى الوراء على سبيل المثال والاتجاه نحو اليمين أو اليسار والاستمرار بالتقدم فإن هذا يمكن اعتباره انسالة حقيقية.[1] الفكرة في هذا الجدل أن الانسالة الحقيقية حسب اعتقاد البعض يجب أن تمتلك ذكاء اصطناعي ولها القدرة على تمييز الأنماط والتعرف على النظم والاستدلال والاستنتاج ومع التطور يبدو أن هناك ترتيباً طبقياً حتى في الانسالات فهناك الانسالة الثابتة العاملة وهناك المتحركة المرنة وهناك الطبقة الذكية الشبه مستقلة القادرة على التعلم.

هناك أنواع عديدة من الإنسان الآلي منها ما يستعمل في القطاع الصناعي والتي هي عبارة عن أجهزة أوتوماتيكية يمكن تطويعها وإعادة برمجتها ويستعمل لأغراض عديدة بإمكانها الحركة على ثلاثة محاور أو أكثر ويستعمل هذا النوع في الشركات الصناعية الكبرى لغرض لحم المعادن والصباغة والكوي وإلتقاط ونقل الأجسام ومراقبة جودة أو صلاحية المنتج النهائي للمصنع كما يقوم بتجميع أجزاء السيارات في المصانع. وهذه الإنسالات مبرمجة عادةً لتنفيذ مهامها بصورة سريعة ومكررة ودقيقة [2] وتم لاحقاً إضافة مايسمى الرؤية الحاسوبية (بالإنجليزية: Computer vision‏) لهذه الإنسالات مما جعلها تتمتع بنوع من الاستقلالية والمرونة في تنفيذ المهام المبرمجة بقدرتها على فهم وتحليل الصور التي تستقبلها في حاسوب خاص مثبت في الإنسالة.[3]

وهناك من أشكال الإنسان الآلي ما هو قادر على الحركة والقيادة ومنها الطائرة بدون طيار (الطيران الآلي)، البريداتور والطائرات ذات التحكم الذاتي التي تستعمل شبكات عصبونية اصطناعية مثلاً [4] وتعتبر الانسالتان اللتان أرسلتهما ناسا في عام 2004 إلى سطح المريخ من أشهر الانسالات المتحركة.[5] وهناك من الإنسالات ما هو قادر على إعادة تجميع نفسه بصورة شبه مستقلة على سبيل المثال تصغير حجمه للمرور خلال نفق ضيق وهذه الانسالات تحوي في نموذجها على عدة روابط مع وحدة المعالجة المركزية وومستقبلات الإيعزات والذاكرة وهذه الانسالات قادرة على بعض الحركات الشبه مطاطية لإحتواءها على وحدة مرنة إما عن طريق تحويل طاقة الهواء المضغوط في إسطوانات إلى حركات خطية أو دورانية يتم الحركة بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية وهناك أساليب متطورة أخرى عديدة ومنها أسلوب جهاز المرآة الدقيقة الرقمي (بالإنجليزية: Digital micromirror device‏) التي ظهرت لأول مرة في عام 1987 وكانت فكرتها قائمة على نصب عدة آلاف من المرايا الدقيقة والصغيرة جداً في الإنسالة لتتجاوب مع عنصر الصورة لإضافة مرونة أكثر في حركة وردة فعل الإنسالة[6].

هناك أيضاً أنواع من الإنسالة تقوم بالأعمال المنزلية، وتعلم الأطفال وتلعب الشطرنج. هذا النوع من الإنسالات يطلق عليها تسمية الإنسالة الاجتماعية (بالإنجليزية: Social robot‏) وهي تتميز بدرجة عالية من الاستقلالية ولا يمكن إطلاق مصطلح الربوت الاجتماعي على الأداة التي يتحكم بها الإنسان من بعيد ويجب على الانسالة الاجتماعي النجاح في اختبارين رئيسيين لتصنيفه على أنه إنسالة اجتماعي:

اختبار تورنج : وهو اختبار لمعرفة ما إذا كان يمكن تسمية النظام الانسالي بالنظام الذكي. وضع هذا الاختبار عالم الرياضيات البريطاني آلان تورنج (1912 - 1954) وهو عبارة عن حوار مع الربوت وإذا لم يستطع المختبر الجزم 100% من أن رسالة الجواب كانت من الإنسان أو من الإنسالة فإن الاختبار يعتبر ناجحاً والانسالة ذكية.[7]
اختبار إسحاق أسيموف وهو مدى التزام الانسالة بما يسمى قوانين الانسالة (بالإنجليزية: laws of robotics‏) وهي
يجب ألا يتسبب الانسالة في حدوث أي أذى للإنسان البشري.
يجب أن يطيع أوامر الإنسان البشري إلا إذا تعارضت مع القانون الأول.
يجب أن يدافع عن نفسه إلا إذا تعارض مع القوانين الأول والثاني.[8]
نادراً ما تبنى الإنسالات في شكل إنسان بشري. ويمكن القول بأن الإنسالة هي جهاز أو آلة يمكنها أن تحل محل الإنسان في بعض المواقف. ويتوقف شكلها الخارجي على المهمة التي صنعت من أجلها. إن الجسم البشري جهاز عضوي ذو قدرات عالية يستطيع القيام بالعديد من الوظائف. ويمكن للإنسالة أن تقوم بمهام خاصة قد تثير السأم لدى الإنسان البشري، أو تستغرق وقتاً طويلاً جداً أو تمثل خطورة إذا مارسها البشر، ومن ثم فيتم تصنيع الإنسالة لأداء أعمال محدودة.

فكرة الانسالة في التاريخ القديم

يمكن أن ترجع جذور الانسالة الحديث، إلى أجهزة آلية اخترعت في الماضي البعيد وأطلق عليها "الآلات ذاتية الحركة". ففي طيبة في عهد قدماء المصريين حوالي عام 1500 قبل الميلاد كان يوجد تمثال للملك ممنون يصدرأصواتا جميلة في الصباح. وفي اليونان - في القرن الرابع ق.م. - اخترع أركيتاس عالم الرياضيات، حمامة آلية يمكنها الطيران. وفي القرن الثالث قبل الميلاد، اخترع ستيسيبيوس العديد من الأجهزة الآلية ومنها آلة موسيقية تشبه الأرغن تعمل بالمياه وساعة مائية. ولم تكن هذه أول ساعة مائية في التاريخ، فقد عرفها القدماء المصريون، ولكن تميزت ساعة ستيسيبيوس بأنها مزودة بجهاز يجعل مستوى المياه ثابتا، وهي تعمل بنفس طريقة الغرفة العائمة في كاربريتور السيارة الحديثة.


دمية كاراكوري يابانية أليّة مخصصة لتقديم الشاي، من القرن التاسع عشر، في متحف طوكيو الوطني للعلوم.وكان هيرون الأسكندري الذي عاش حوالي 150 ميلادي مخترعا فذا. فقد اخترع آلات تعمل بتدفق المياه، وبالثقل وحتى بالبخار، ومن أهم اختراعاته آلة aeolipile التي تعتبر الشكل الأول للتوربين الذي يدار بقوة البخار، كما صمم أيضا آلة ميكانيكية توزع المياه المقدسة، وطائرا آليا يمكنه الطيران والشرب والغناء، ومسرحا آليا، وتمثال هرقل وهو يصارع التنين والذي يمكنه تحريكه بتدفق المياه داخله. وشرح هيرون الاسكندري معظم هذه الأجهزة الآلية في كتابه automatopoietica وعبر القرون التالية، ظهرت مخترعات رائعة في الشرق الأقصى والأوسط، في الصين، وفي الهند وفي اليابان وفي الجزيرة العربية. وفي كتاب رسالة الجزري الذي يتضمن سردا للأجهزة الآلية التي اخترعها العرب - وصفا لأحد هذه الأجهزة والتي أطلق عليها نافورة الطاووس التي كانت تستخدم لغسل الأيدي، فتقدم المياه والصابون والمنشقة آليا.وبسبب هذا الاختراع يطلق على الجزري "أبي الإنسان الآلي".

في أوروبا في القرون الوسطى، اهتم الفيلسوفان ألبرت فاجنوس وروجر باكون اهتماما كبيرا بالآلات ذاتية الحركة، بل وصنعا البعض منها. وأدى اختراع الساعة الآلية في أواخر القرن الثالث عشر، إلى إمداد الآلات الذاتية الحركة بالقوة الميكانيكية اللازمة لها، وهكذا أمكن اختراع الساعة التي تدق الأجراس لتعلن الوقت. في القرن الثامن عشر، أنتج صناع اللعب عددا كبيرا من الآلات الذاتية الحركة والتي كانت في شكل الإنسان ويمكنها الكلام وعزف الموسيقى والكتابة وحتى لعب الشطرنج. ومن أشهر المخترعين لهذه اللعب رجل فرنسي اسمه جاك دي فوكاسون الذي صمم نولا نسيجيا آليا(ذاتي الحركة) وفي عام 1801 استخدم هذا التصميم مخترع فرنسي آخر يندعى جوزيف ماري جاكار، لينتج نولا للنسيج يعمل بتحكم مجموعة من البطاقات المثقبة. في القرن الثامن عشر استخدم جهازين آليين آخرين، تطبيقا لمبدأ التغذية الراجعة (بالإنجليزية: feed back‏) التي تعتبر شرطا أساسيا لنظم الرقابة الآلية ذاتية التغذية (أوتوماتيكية). وهذان الجهازان الآليان هما مروحة الطاحونة الهوائية التي تبقي الريش متجهة نحو الريح ومن ثم تستمر الطاحونة الهوائية في الدوران، أما الجهاز الثاني فكان المنظم والمتحكم الآلي للمحرك البخاري وهو الذي يجعله مستمرا في الدوران بسرعة ثابتة.

الانسالة من نسج خيال الأدباء

كان الأديب التشيكي كارل كابك هو أول من أطلق كلمة robot وكان ذلك في أوائل القرن العشرين، ومن ثم ذاع استخدام هذه الكلمة، وبعد إنتاج روايته الشهيرة انسالة روسوم العالمي (بالإنجليزية: rossum's universal robots‏) في مدينة براغ سنة 1921 حيث صور الكاتب الانسالة وكأنه إنسان ولكنه آلة يمكن إنتاجها في المصنع بسرعة وبتكلفة قليلة. وقد اشتقت كلمة انسالة من الكلمة التشيكية robota وتعني أعمال السخرة أو العبودية. وهكذا اعتبر الانسالة عبدا للجنس البشري، أو مجرد إنسان آلي أو أوتوماتيكي. بعد سنتين من صدور الرواية تمت ترجمتها إلى الإنجليزية وفي أكتوبر 1922 تم تحويل الرواية إلى عمل مسرحي تم تقديمه على مسرح جاريك في نيويورك وفيه يسافر البروفيسور روسوم إلى جزيرة نائية لغرض دراسة أمواج البحر ويحاول أثناء وجوده على الجزيرة تصنيع مادة حية من مزج مواد كيميائية ويحاول لسنوات خلق هذا الكائن فتفشل محاولاته في خلق *** وبعد 10 سنوات يتمكن من تصنيع انسالة بمساعدة ابنه.[10]

و لا يقتصر ظهور الانسالة على الخيال الأدبي الحديث، ففي عام 1818 صدرت أول رواية عن الإنسان الآلي وهي فرانكشتاين التي كتبتها ماري شيللي الزوجة الثانية عشر للشاعر المعروف شيللي، وكانت تتميز هذه الرواية بالرعب، وتتلخص بأن عالما يدعى فرانكشتاين قد استطاع أن يجمع إنسانا حيا من أجزاء الجثث الآدمية ولكن هذا الإنسان تحول إلى مسخ خاف منه الناس وطردوه وبالتالي ثار على خالقه وأصبح أداة للشر، وقد وضعت ماري شيللي عنوانا مرعبا لقصتها "برميثيوس الحديث" وهي بهذا تقصد اسطورة بروميثيوس اليونانية، والذي خلق الإنسان من الماء والطين ثم نفخ فيه الآلهة أثينا من أنفاس الحياة.

ظهر العديد من الانسالة والاندرويد (الانسالة الذي على شكل الإنسان) في الأفلام السينمائية والتلفزيونية عبر السنين، والبعض منهم ودود ويلقى الإعجاب من المشاهدين، ففي فيلم الكوكب المحرم (بالإنجليزية: forbidden planet‏) يظهر الانسالة "روبي الودود" ويظهر الانسالة أيضا في فيلم حرب العوالم (فيلم 2005)، وفي فيلم حرب النجوم يظهر الثنائي الهزلي r2d2، c3po وثمة أنواع أخرى تبدو في صورة شريرة مثل الانسالة كوج وداليكس المرعب من المسلسل التلفزيوني dr.who وهذه النماذج الشريرة هي التي أساءت إلى الانسالة، حتى أن البعض يتخوف من استخدام الانسالة في الأعمال اليومية، وبذلك لا يعتمد الناس عليهم تماما في حياتهم. وللتخفيف من هذه المخاوف، اقترح كاتب الخيال العلمي الشهير إسحق أزيموف أن يبرمج الانسالة بحيث يلتزم بالمبادئ التالية والتي أطلق عليها قوانين الانسالة(بالإنجليزية: laws of robotics‏).

الانسالة جورج


كان جورج من أوائل الانسالات التي ظهرت. يقوم جورج بقيادة الطائرات معظم الوقت، إنه الطيار الآلي ،وتم اختراعه من قبل المهندس الكهربائي إلمر سبيري مؤسس شركة سبيري للكهربائيات [11] في عام 1913، وكان نموذج الطيار الآلي الأول عبارة عن بوصلة مغناطيسية مرتبطة مع جهاز لقراءة الارتفاع وجهاز يؤشر إلى الاتجاه الذي تسير فيه الطائرة (جيرسكوب) ويتميز الجيروسكوب بأنه يظل محافظا على الاتجاه الذي تسير فيه الطائرة، ويترك الطيارون البشر مسؤولية الطيران إلى الانسالة جورج، وبمجرد أن تستقر الطائرة في الاتجاه الصحيح لرحلتها، ويلاحظ جورج أي تغير رأسي أو أفقي أثناء الطيران ويتخذ الإجراءات التصحيحية فورا. قام المخترع الأمريكي إلمر سبيري (بالإنكليزية: Elmer Ambrose Sperry) (1860 - 1930) بتجربته للطيار الآلي على الملأ بقيادة طائرة ويداه في الهواء.[12] في عام 1954 تم تصميم أول انسالة صناعية كان اسم مخترعها جورج، أيضا، تم تصميمه من قبل المهندس جورج ديفول (بالإنكليزية: George Devol ) (مواليد 1912) الذي لم يتخرج من اية كلية للهندسة وإنما إستند على التعلم الذاتي والمراقبة ويعتبر من رواد مخترعي الانسالة الصناعي وكان مهمة هذا الانسالة الرئيسية التقاط وتحويل الأجسام الثقيلة من مكان لآخر وتم تطويره لاحقا للقيام بتلحيم المعادن.

نظم الانسالة

يمكن مقارنة أجزاء ونظم الانسالة بمثيلاتها في الجسم البشري، فالأذن والصوت البشري تستبدلان بميكرفون يحول موجات الصوت إلى نبضات كهربائية بينما يقوم مكبر صوت آخر بالعملية العكسية. وتقوم خلية كهروضوئية أو كاميرا تلفزيونية بتحويل موجات الضوء إلى نبضات كهربائية وهي في هذا بديلة عن العين البشرية. والنبضات الكهربائية التي تصدر عن الميكروفون أو الكاميرا التلفزيونية في الانسالة، تشبه الإشارات والنبضات التي تتدفق خلال الجهاز العصبي للإنسان، وهي تنقل في الانسالة بواسطة أسلاك من النحاس أو الدوائر الكهربائية المطبوعة على صفيحة السليكون، وبدلا من الأوعية الدموية في الإنسان فإن الانسالة يحتوي على شبكة من الأنابيب تحتوي على سوائل لها قوة ضغط معينة حيث يتحرك الأخير عن طريق الضغط الهيدورليكي لهذه السوائل.