البروفيسور جيف شمة مع أعضاء من فريق مختبر الروبوتات والأنظمة وأجهزة التحكم الذكية. الصورة بعدسة سارة منشي.

يقول جيف شمّة، الباحث الرئيسي في RISC وأستاذ الهندسة الكهربائية في قسم العلوم والهندسة الحاسوبية والكهربائية والحسابية (CEMSE): "نريد أن نبتعد عن النموذج الذي يعمل عن بعد إلى نموذج ذي مستوى أعلى خاضع للإشراف البشري. فبدلاً من أن يكون الروبوت امتدادًا للمشغل، يمكن أن يكون شريكًا يحاول التعاون مع المشغل البشري".

الهدف هو إرسال الروبوت لاستكشاف المنطقة وتحديد المكان الذي بحاجة إلى الإخلاء أو تقديم المساعدة فيه. يقوم مختبر RISC كذلك باستخدام نظرية اللعبة والعمل على تطبيقها.

يقول شمّة: "نظرية اللعبة هي دراسة التفاعل بين صانعي القرار. وبينما يتم استخدام النظرية تقليديًا في العلوم الاجتماعية، يقوم مختبرنا بتحليل دورها في الأنظمة الهندسية".

طائرة بدون طيار تتنقل في مختبر الروبوتات والأنظمة وأجهزة التحكم الذكية يطور طرقًا لعمل الروبوتات

وفي نظرية اللعبة، تعتمد قرارات الأفراد على قرارات الآخرين. فعند العمل ضمن فريق، يجب أن يقرر كل عضو في الفريق ما عليه فعله، وتتوقف جودة هذا القرار على ما يفعله أعضاء الفريق الآخرون.

أحد الأمثلة التي قدمها شمّة هو تجربة تعامل مع طائرات بدون طيار مستقلة مع متطفل. للعمل بفعالية كفريق، يجب على بعض الطائرات بدون طيار متابعة المتسلل في حين يجب على الآخرين أن يوزعوا أنفسهم لعرقلة طريق هروب. تحتاج كل طائرة بدون طيار إلى تحديد المكان الذي يجب أن تسلكه استنادًا إلى توقّع ما سيقوم به المتطفلون وكيف سيكون رد فعل أعضاء الفريق الآخر.

ينطوي بعض عمل مجموعة أبحاث البروفيسور جيف شما على تطوير طائرات بدون طيار لتشغيلها مع مراقبة محدودة أو حتى بدون إشراف بشري. الصورة من جانب سارة منشي.

هناك اتجاه آخر للبحث في "ذكاء السرب" الذي يتم متابعته بواسطة مختبر RISC وهو التجميع الذاتي للبرمجة. هنا، يمكن للوحدات الصغيرة تركيب وفصل نفسها مع بعضها البعض بناءً على مجموعة من القواعد. بينما تصطدم الوحدات ببعضها البعض بطريقة عشوائية ظاهريًا، يمكنها في الواقع أن تتجمع بشكل ذاتي في أي بنية مطلوبة تقريبًا. يقوم المختبر بتطوير الخوارزميات لكل من التجمع الذاتي القابل للبرمجة ووحدات الأجهزة من أجل الاختبار والتحقق من الصحة.

عند العمل كحشد، يمكن للروبوتات الفردية استخدام تمرير الرسائل إلى روبوتات مجاورة أخرى للمساعدة في تنسيق قراراتها. كأفراد، يجب أن يقرروا ما هي الرسائل التي يتم إرسالها إلى الآخرين وكيفية الرد على الرسائل المستلمة. لكي تكون الروبوتات فعالة كسرب، يقول شمّة: "الأمر يتعلق بالتفكير عالمياً، والعمل محليًا".