راه ترقی - ایرنا /مغز کوچک اما فوقالعاده زنبورهای عسل که به آنها امکان جهتیابی با دقت بالا را میدهد، در حال الهامبخشیدن به نسل جدیدی از تراشههای رایانهای بسیار کوچک و کممصرف است که در آینده میتوانند رباتها و حسگرهای مینیاتوری را هدایت کنند.
وقتی یک زنبور عسل لانه را ترک میکند، در واقع یک جیپیاس (سامانه ناوبری) داخلی در مغز خود دارد. زنبور با تجزیهوتحلیل الگوهای نور در آسمان و محاسبه سرعت پروازش، میتواند موقعیت خود را ردیابی کند و با خیال راحت به لانه بازگردد. پژوهشگران اکنون در حال الهامگرفتن از این سازوکار برای دگرگونکردن روش جهتیابی رایانهها هستند.
اندازه کوچک، بازدهی بزرگ
آندرس میکلسن (Anders Mikkelsen)، استاد دانشگاه لوند سوئد و مسئول هماهنگی یک طرح پژوهشی اروپایی به نام اینسِکت نورو نانو (InsectNeuroNano)، میگوید: یک زنبور بدون نیاز به گوشی هوشمند یا ناوبری ماهوارهای، راه بازگشت به لانه را پیدا میکند. آنها این کار را با مشاهده قطبش نور آسمان و اندازهگیری سرعت خود انجام میدهند و بر همین اساس گم نمیشوند.
وی در ادامه به بازدهی حیرتآور مغز زنبور اشاره میکند: یک تراشه سبکوزن امروزی دستکم ۸۰ گرم وزن دارد و بیش از ۷ وات برق مصرف میکند؛ اما یک زنبور عسل کمتر از یک گرم وزن دارد و برای تغذیه مغز خود کمتر از یکصدم وات انرژی مصرف میکند. تصور کنید که با ساخت تراشهای با این اندازه از بازدهی، چه دنیای جدیدی از فناوریهای کوچک و مستقل پیش روی انسان باز خواهد شد.
هدف چیست؟
بازار ![]()
ساخت تراشهای تخصصی و فوق کممصرف دقیقاً همان هدفی است که گروه میکلسن، متشکل از پژوهشگرانی از پنج کشور اروپایی، آن را دنبال میکنند. آنها در حال ساخت تراشهای هستند که از حشرات الهام گرفته و میتواند موقعیت خود را به طور مستقل تعیین کند. این تراشه برای جهتیابی، بسیار کوچکتر و بهینهتر از همه تراشههای موجود خواهد بود.
کاربردهای آینده: از رباتهای حشرهای تا پاکسازی محیطزیست
از این تراشه میتوان در طیف وسیعی از کاربردها، از حسگرهای کمهزینه محیطی گرفته تا رباتهای کوچک حشرهمانند که به پاکسازی محیطزیست کمک میکنند، استفاده کرد.
میکلسن میگوید: میتوانیم با این فناوری، رباتهای کوچک در اندازه حشرات بسازیم. مثل این است که یک کلونی زنبور داشته باشید، اما شما به آنها دستور بدهید چه کار کنند؛ برای مثال، میتوانید از این رباتهای کوچک برای پاکسازی آلودگی، ساخت یک سازه یا گردهافشانی مصنوعی یک مزرعه استفاده کنید.
چرا مغز زنبور از یک تراشه بهینهتر است؟
پاسخ در تخصصیبودن آن است. تراشههای استاندارد امروزی همهکاره هستند و برای انجام وظایف مختلف ساخته شدهاند؛ اما تراشهای که گروه اینسِکت نورو نانو طراحی میکند، فقط برای انجام یک کار ساخته شده: استفاده از سیگنالهای یک حسگر نور متصل به تراشه، به علاوه سرعت، برای تعیین موقعیت خود.
این تراشه بسیار تخصصی است، درست مانند مغز زنبور که برای جهتیابی کارآمد تکاملیافته، نه برای همهکارهبودن. این تخصص باعث کوچک و کممصرفشدن تراشه میشود.
همکاری زیستشناسان و مهندسان
پروفسور الیزابت چیکا (Elisabetta Chicca ) از دانشگاه خرونینگن هلند که تخصصش در طراحی مدارها و سامانههای الهامگرفته از طبیعت است، نیز یکی از دانشمندان این طرح است. او میگوید: طبیعت برای برخی مشکلات، راهحلهایی یافته که فشرده، کممصرف و کارآمد هستند. مغز حشرات یکی از این راهحلهاست. ما همهچیز را درباره آنها نمیدانیم، اما به اندازهای میدانیم که بتوانیم شروع به ساخت یک سامانه کنیم.
گامهای اولیه و چشمانداز آینده
تاکنون، پژوهشگران توانستهاند یک نمونه اولیه از تراشه را در شرایط آزمایشگاهی که عملکرد مغز حشره را تقلید میکند، بسازند. با این حال، به گفته میکلسن، حدود ۱۰ سال طول خواهد کشید تا این فناوری به دنیای واقعی راه پیدا کند.
وی در پایان میگوید: قبل از اینکه بتوانیم یک ربات زنبور واقعی را در حال پرواز ببینیم، مسیری طولانی پیش رو داریم. اما ما در این طرح یک جهش بزرگ داشتهایم: از یک مفهوم نظری، به یک نمونه اولیه آزمایشگاهی رسیدهایم که میتواند عملکرد مغز حشرات را تقلید کند. اکنون باید یک سامانه کامل را سرهم کنیم. اولین قدمها برداشته شدهاند؛ اکنون پیشرفت واقعی میتواند آغاز شود.