در آزمايشگاهم، رباتهای هوایی خودمختار ميسازيم
مانند این چیزی که در حال پرواز میبینید.
بر خلاف پهپادهایی که امروزه میتوانید آنها را بخرید،
این ربات بدون GPS هست.
بنابراین بدون GPS،
خیلی سخت است که رباتهایی مثل این موقعیتشان را تعیین کنند.
این ربات با استفاده از سنسورهای متصل شده، دوربینهای دیجیتال و اسکنر لیزری،
محیط را اسکن میکنند.
او ویژگیهای محیط را کشف میکند،
و با استفاده از روش مثلثی تعیین میکند که
نسبت به آن وجوه در کجا قرار دارد.
و سپس میتواند این وجوه را به هم در یک نقشه متصل کند،
مانند آنچه که در پشت سر من میبینید.
سپس این نقشه به ربات اجازه میدهد که بفهمد که موانع در کجا هستند
و در مسیرهای باز حرکت کند.
چیز بعدی که میخواهم به شما نشان دهم
مجموعهای از آزمایشهایی است که در آزمایشگاه انجام دادیم،
جایی که این ربات توانست به فاصلههای دورتری برود.
خُب اینجا در سمت راست بالا، مشاهدات ربات را از طریق یک دوربین میبینید.
و در صفحه نمایش اصلی--
و البته اینجا سرعتش چهار برابر میشود--
در صفحه اصلی نقشهای را خواهید دید که میسازد.
خب این نقشه با وضوح بالای راهروی اطراف آزمایشگاه ما میباشد.
و در یک دقیقه شما تمامی آزمایشگاه ما را خواهید دید،
که بخاطر درهم ریختگیاش قابل تشخیص هست.
( خنده)
اما نکته اصلی که امروز میخواهم نشان دهم
این هست که این رباتها توانایی آن را دارند که نقشههای با وضوح بالا را ترسیم کنند،
با وضوح ۵ سانتیمتری،
که اجازه میدهد کسی که بیرون آزمایشگاه یا ساختمان هست
بدون اینکه واقعا وارد ساختمان شود، آنها را به کار ببرد
و سعی در مداخله با چیزی نماید که داخل ساختمان اتفاق میافتد.
خب یک مشکل برای رباتهایی مثل این هست.
اولین مشکل این هست که آنها خیلی بزرگ هستند.
چون که بزرگ هستند، سنگین هم هستند.
این رباتها بیش از ۱۰۰ وات برای هر ۴۵۰ گرم وزن، برق مصرف میکنند.
و باعث میشود که ماموریتهای کوتاه مدت به آنها داده شود.
دومین مشکل
این هست که در این رباتها سنسورهای خیلی گرانی تعبیه شده--
یک اسکنر لیزری، یک دوربین و یک پردازشگر.
که باعث افزیش هزینه ساخت ربات میشوند.
خُب از خودمان یک پرسش پرسیدیم:
چه محصولی در یک فروشگاه الکترونیکی میتوانید بخرید که
ارزان و سبک باشد، که در آن پردازنده وسیستم محاسباتی قرار داشته باشد؟
ما تلفن پرنده را اختراع کردیم.
( خنده)
خب این ربات از گوشی سامسونگ گلکسی که شما آن را از بازار میخرید استفاده میکند،
و تنها چیزی که نیاز دارید اپلیکیشنی است که میتوانید آن را از اینترنت دانلود کنید.
میتوانید این ربات را ببنید که حروف «TED» در اینجا میخواند
به گوشه «T» و «E» نگاه میکند
و با مثلثی کردن این، بطور خودکار پرواز میکند.
آن جوی استیک فقط برای این اینجاست که مطمئن شود که اگر ربات دیوانه شد
جوزپه قادر به کشتن آن است.
( خنده)
علاوه بر ساخت این ربات کوچک،
ما همچنین آزمایشهایی با رفتار تهاجمی مثل این را انجام دادیم.
خُب ربات در هر ثانیه حدود دو تا سه متر حرکت میکند،
هنگامی که جهت آنها تغییر میکند سریعا میچرخد و غلت میزند.
نکته اصلی این هست که ما میتوانیم رباتهای کوچکتری داشته باشیم
که میتوانند برای شناسایی محیطهای سازمان نیافته سریعتر حرکت کنند.
و در ویدئو بعدی،
درست مانند این عقابی که میبینید که با بالهایش ، چشمهایش و پاهایش
برای گرفتن شکار بسیار هماهنگ است،
ربات ما هم میتواند ماهیگیری کند.
( خنده)
در این مورد، این فیلی
( خنده)
خُب میبینید که این ربات حدود سه متر در ثانیه حرکت میکند،
که سریع تر از سرعت راه رفتن هست،و با گروه فناوری اطلاعات و ارتباطات همکاری میکند
و کمتر از یک ثانیه پرواز میکند تا این حرکت را انجام دهد.
و در آزمایش دیگری،
میخواهم به شما نشان دهم که چگونه این ربات پروازش را تنظیم میکند
تا محموله معلقش را کنترل کند،
در حالی که طول محموله بیشتر از عرض این پنجره هست.
خب برای انجام این،
ربات باید بچرخد و ارتفاعش از زمین را تنظیم کند
و محموله را از میان آن عبور دهد.
البته ما میخواهیم این را کوچکتر کنیم،
ما از زنبور عسل الهام گرفتیم.
خُب، اگر ما به زنبور عسل نگاه کنیم، و این یک ویدئو با حرکت آهسته هست،
آنها بسیار کوچکند، و اینرسی آنها بسیار کم است--
( خنده)
که توجهی ندارد -- برای مثال آنها دور سر من میچرخند.
این یک ربات کوچک هست که از زبنورهای عسل تقلید میکند.
هر چه کوچکتر بهتر،
زیرا هرچه کوچکتر باشد اینرسی کمتری دارد.
همراه با اینرسی کمتر--
( وزوز ربات، خنده)
همراه با اینرسی کمتر، شما در برابر برخورد مقاومت بیشتری دارید.
و این شما را قویتر میکند.
بنابراین درست مانند زنبورهای عسل، ما رباتهای کوچکی ساختیم.
و این یکی تنها ۲۵ گرم وزن دارد.
و تنها ۶ وات برق در ساعت مصرف میکند.
این میتواند تا ۶ متر در ثانیه بالا برود.
خُب اگر این را بزرگ کنید،
مانند بوینگ ۷۸۷، این ربات ده برابر سرعت صوت حرکت خواهد کرد.
( خنده)
میخواهم به شما یک نمونه نشان دهم.
این احتمالا اولین تصادم هوایی برنامه ریزی شده با سرعت نرمال درقرن بیستم و یکم هست.
آنها با سرعت نسبی دو متر بر ثانیه در حرکتند،
و وطیفه اصلی را نمایش میدهد.
فیبر کربن دو گرمی دور آن قفسی درست کرده که از برخورد ملخها با هم جلوگیری میکنند،
اما اساسا برخورد جذب شده و رباتها نسبت به تصادم واکنش نشان میدهند.
این خیلی کوچک و همچنین امن هست.
در ازمایشگاه من، ما این رباتها را نیز ساختیم،
ما با این رباتهای بزرگ شروع کردیم
و سپس رباتهای کوچک را ساختیم.
و اگر هیستگرامی از چسب زخمیهایی را که ما
در گذشته سفارش دادیم، را بکشید، میبینید که سفارش خرید چسب زخم ما کم شده.
زیرا این رباتها واقعا ایمن هستند.
رباتهای بسیار کوچک معایبی نیز دارند،
و طبیعت راههای زیادی یافته تا این معایب را جبران کند.
ایده اصلی گردهم آوردن آنها برای تشکیل گروههای بزرگ، و یا گروه از ربات میباشد.
پس، خیلی ساده ما درازمایشگاه،سعی کردیم که یک گروه مصنوعی از رباتها را بیآفرینیم.
این کار خیلی مشکلی بود
زیرا حالا باید در مورد شبکه ارتباطی بین رباتها فکر کنید.
و در هر رباتی،
شما باید در مورد فعل و انفعال سنجشها، ارتباطات، محاسبات فکر کنید--
وخیلی مشکل خواهد شد که این شبکه ارتباطی را کنترل و مدیریت کنید.
پس ما از طبیعت سه اصل تنطیم کنند را گرفتیم
که اساسا به ما اجازه میدهد تا الگوریتممان را توسعه دهیم.
اولین ایدهای این است که رباتها باید نسبت به همسایهشان آگاه باشند.
آنها نیاز دارند تا همسایهشان را حس کنند و با آنها ارتباط برقرار کنند.
خب این ویدئو ایده اصلی را نشان میدهد.
شما چهار ربات دارید--
یکی از آنها توسط اپراتور به گروگان گرفته شده.
اما به دلیل اینکه رباتها با یکدیگر تعامل دارند،
آنها همسایهشان را حس میکنند،
و الزاما آن را دنبال میکنند.
و در اینجا یک نفر هست که میتواند این شبکه از دنبالکنندگان را رهبری کند.
پس دوباره، این مسئله به این دلیل نیست که رباتها میدانند که چه باید بکنند.
این تنها نشان دهنده این است که آنها نسبت به موقعیت همسایهشان واکنش نشان میدهند.
( خنده)
خب ازمایش بعدی دومین اصل را نشان میدهد.
این اصل همان اصل گمنامی است.
ایده کلیدی این است که
روباتها نسبت به هویت همسایگان خود بیخبرند.
از آنها خواسته شده که یک شکل دایره ای بسازند،
مهم نیست که چندتا ربات را شما بکار گیرید،
یا چندتا ربات را از گروه خارج کنید،
هر ربات به راحتی به همسایهاش میرسد.
این مسئله بدون توجه به این است که باید دایرهای پرواز کنند،
بلکه بر اساس همکاری با همسایههایش
شکل دایره را بدون هماهنگی مرکزی تشکیل میدهند.
حال اگر این ایدهها را کنار هم بگذارید،
سومین ایده این هست که ما اساسا به این رباتها
توضیحات ریاضی شکلی را که باید تشکیل دهند ارایه دهیم.
و این اشکال میتواند به صورت تابعی از زمان تغییر کنند،
و میبینید که این رباتها از شکل دایرهای،
به مستطیلی تغییر فرم میدهند، و به خط مستقیم در میآیند،
و به شکل بیضی برمیگردند.
و اینها اینکار را با روشی مشابه دومین تقسیم مختصات انجام میدهند
که شما در گروههای طبیعی (زنبورهای عسل) میبینید.
خب چرا به صورت گروهی کارکنیم؟
بگذارید درباره دو کاربرد که مورد علاقه ما هست بگویم.
اولین کاربرد مربوط به کشاورزی است،
که احتمالا بزرگترین مشکلی است که ما در سراسر جهان با آن مواجه ایم.
همانطور که خوب میدانید،
از هر هفت نفر در جهان یکی از سوء تغدیه رنج میبرد.
بیشتر زمینهایی که میتوانیم کشت کنیم در زیر کشت هستند.
بهرهوری بیشتر سیستمها در جهان در حال بهبودی است،
اما کارایی سیستم های تولیدی ما رو به کاهش است.
و این بیشتر به دلیل کمبود آب، بیمارهای گیاهان، تغییرات آب و هوایی
و چند مورد دیگر است.
خب این ربات ها چه میتوانند بکنند؟
خب، ما روشی را به نام« کشاورزی دقیق» در کشاوری اتخاذ کردیم.
و پایه این ایده این است که ما رباتهای هوایی را در باغ ها پرواز میدهیم،
و سپس مدل دقیقی از هر گیاه را تهیه میکنیم.
بنابراین درست مثل پزشک شخصی،
در حالی که شما ممکن است تصور کنید که برای درمان هر بیمار جداگانه درمان میشود،
ما میخواهیم مدلی از هر گیاه بوجود آوریم
وسپس به کشاورزان بگویم هر گیاه چه نیازی دارد
این نیاز میتواند آب، کود و سم باشد.
در اینجا شما ربات را در حال پرواز در یک باغ سیب میبینید،
و در یک دقیقه شما خواهید دید فناوری اطلاعات و ارتباطات
کار مشابهی را در سمت چپ میکنند.
و آنچه آنها انجام می دهند اساسا ساخت یک نقشه از باغ هست.
در داخل این نقشه یک نقشه از هر گیاه در این باغ وجود دارد.
( وزوز ربات)
بگذارید ببینیم این نقشهها چه شکلی هستند.
در ویدئو بعدی، شما دوربینهایی را که در این رباتها بکار گرفته شده میبینید.
در سمت چپ بالا دوربین رنگی معمولی هست.
در سمن چپ میانه دوربین فرو سرخ قرار دارد.
و در سمت چپ پائین دوربین حرارتی هست.
و در پانل اصلی، شکل سه بعدی بازسازی شده را می بینید
که از درختان این باغ هنگامی که سنسورها از روی درختان پرواز میکنند تهیه شده.
هنگامی به این اطلاعات مجهز شویم، میتوانیم چند کار انجام دهیم.
اولین و احتمالا مهمترین کاری که می توانیم بکنیم بسیار ساده است:
تعداد میوه در هر درخت را بشماریم.
با انجام این کار، شما به کشاورزمیگویید که در هر درخت چند میوه دارد
و به او اجازه میدهید تا عملکرد در باغ را برآورد کند،
بهینه سازی تولید زنجیره ای پایین دست.
دومین کاری که ما می توانیم انجام دهیم
این است که مدلی از گیاهان به شکل سه بعدی تهیه کنیم،
که از اندازه تاج پوششی درخت برآورد میشود،
و سپس با توجه به اندازه تاج به مقدار سطح برگ در هر بوته را بداینم.
به این شاخص سطح برگ میگویند.
اگر شما شاخص سطح برگ را بدانید،
اساسا شما میزان فتوسنتز امکان پذیر را در هر گیاه را میدانید،
که دوباره به شما می گوید هر درخت چقدر سالم هست.
با ترکیب اطلاعات بصری و مادون قرمز،
ما می توانید شاخص NDVI را محاسبه کنیم.
و در این مورد خاص، اساسا می توانید ببینید
برخی از محصولات زراعی وجود دارد که که به خوبی سایر محصولات نیستند.
این از تصاویر به راحتی قابل تشخیص است،
این تنها تصاویر بصری نیست بلکه ترکیب
ازهر دو تصاویر بصری و تصاویر فرو سرخ هست.
و سپس در آخر،
کاری که ما به انجام آن علاقه مند هستیم تشخیص شروع زودرس کلروز هست -
و این یک درخت پرتقال است -
که با زرد شدن رنگ برگها دیده میشود
اما پرواز رباتها دربالای درختان به سادگی و بطور خودکار آنها را مشخص کرده
و به کشاورز گزارش میکند که او مشکلی
در یکی از بخشهای باغ دارد.
سیستمهایی مانند این میتواند واقعا کمک کنند،
و ما درحال بهبود بخشیدن به بازده حدود ده درصد هستیم
و مهمتر انکه، میزان منابع مصرفی مانند آب را
تا ۲۵ درصد با استفاده از این گروههای رباتهای هوایی کاهش دهیم
و در پایان، میخواهیم افرادی که آینده را میسازند تشویق کنید،
یاش مولگانکار، سیکانگ لی و جوزپه لویانو،
که مسئول این سه نمایشی هستند که شاهد آن بودید.
سپاسگزارم.
(تشویق)