Συνθετικό δέρμα για ρομπότ + Bonus: Μια παρουσίαση για τα ρομπότ!

[kreach]

<div align="justify"> <img src="http://www.thelab.gr/gallery3/var/albums/News/News-Icons/icon_robots.png?m=1309873965" align="left" hspace="8" vspace="8" alt=""/>Επιστήμονες στο Technical University* του Μονάχου, στη Γερμανία, αναπτύσσουν ένα συνθετικό δέρμα για ρομπότ! Το φυσικό δέρμα είναι ένα σπουδαίο όργανο (ναι θεωρείται όργανο όπως πχ η καρδιά!). Ένα από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του που το κάνει να διαφέρει από τα υπόλοιπα όργανα του σώματος είναι η τρομερή ευαισθησία του σε εξωτερικά ερεθίσματα, για παράδειγμα ακόμα και ένα ελαφρό φύσημα αέρα μπορεί να αναγνωρίσει, πόσο μάλλον ένα απαλό άγγιγμα.

Τα ρομπότ, έχοντας ένα δικό τους συνθετικό δέρμα θα έχουν μια τρομερή συσκευή εισόδου! Δεν φτάνουν οι κάμερες, ούτε η αναγνώριση του ήχου – και γενικότερα η αναγνώριση κυμάτων (ηλεκτρομαγνητικών για την αναγνώριση του ορατού φωτός, μηχανικών για την αναγνώριση της φωνής) – τα ρομπότ, εάν θέλουμε να προχωρήσουν ένα βήμα παραπέρα, θα πρέπει να έχουν στη διάθεσή τους αυτήν την ξεχωριστή συσκευή εισόδου. Έτσι θα μπορούν πολύ πιο εύκολα να αναγνωρίζουν φυσικά εμπόδια - αρκεί να τα ακουμπήσουν και να τα ψηλαφίσουν (αν είναι αιχμηρά, αν είναι ελαστικά κτλ). Μια πρακτική εφαρμογή θα μπορούσε να είναι η χειραψία, καθώς αλλιώς αντιμετωπίζεται μια χειραψία από το “γράπωμα” μιας καρέκλας. Επίσης, όπως ένας άνθρωπος μπορεί να χτυπήσει κάπου (πχ σκοντάψει σε κάποια πέτρα, ή κτυπήσει ελαφρά σε κάποιο κλαρί ενός δέντρου που προεξέχει) με αποτέλεσμα να αναζητήσει για αντικείμενα στην περιοχή αυτή (μέσα από το οπτικό του πεδίο), έτσι κι ένα ρομπότ θα αξιοποιήσει την αίσθηση της αφής ως πυξίδα στην εστίαση του οπτικό του πεδίου!

Υπάρχουν πολλές ακόμα δυνατότητες που παρέχει αυτό το συνθετικό δέρμα, στα γρήγορα: υπολογισμός της θερμοκρασίας περιβάλλοντος, αλλά και μεμονωμένων αντικειμένων, υπολογισμός της επιτάχυνσης του ίδιου του ρομπότ, την πίεση (ατμοσφαιρική για παράδειγμα), και άλλα πολλά που ίσως να μην τα έχουμε φανταστεί καν καθώς μπορεί να μην υπάρχουν αντίστοιχες στο φυσικό δέρμα!

*Νομίζω είναι το αντίστοιχο Πολυτεχνείο που έχουμε και όχι το ΤΕΙ.

Δείτε εδώ ένα βιντεάκι που δημοσιεύσανε στο TUM:

[ame=http://www.youtube.com/watch?v=5CILOcxjkQY]YouTube - ‪humanoid multimodal tactile sensors hd‬‏[/ame]

Επόμενο βήμα, επόμενός μας στόχος θα πρέπει να είναι η δυνατότητα της όσφρυσης, η κατασκευή δηλαδή μιας συσκευής εισόδου που θα μπορεί να αναγνωρίζει τις διάφορες χημικές ουσίες που βρίσκονται σε εξαιρετικά χαμηλές συγκεντρώσεις στον αέρα που μας περιβάλλει. Ομοίως και η δυνατότητα της γεύσης (αναγνώριση χημικών ουσιών διαλυμένων σε κάποιο διάλυμα) – και τα δύο ανήκουν στην κατηγορία της χημικής αναγνώρισης (chemoreception*)

*Ας αλλάξουμε πηγή πληροφόρησης, έτσι για αλλαγή!

[break]

Η παρουσίαση αυτή είναι αρκετά διαφορετική από ότι θα έχετε συναντήσει μέχρι τώρα – επίτηδες! Στο κάτω κάτω, δεν έβλεπα το νόημα να μιλήσω για πράγματα που όλοι έχουμε ακούσει. Έτσι λοιπόν το άρθρο αυτό επικεντρώνεται στην θεωρητική, εννοιολογική σκοπιά. Βέβαια αυτό είναι πιο κουραστικό και δυστυχώς η έλλειψη χρόνου (καθώς και γνωσιακού υποβάθρου, αφού δεν ειδικεύομαι στην ρομποτική) δεν βοηθάει. Όπως επίσης, ξεφεύγω λιγάκι μιλώντας για θέματα “άσχετα” που παρουσιάζουν όμως ιδιαίτερο ενδιαφέρον (πχ για τα quantum computers). Κι αυτό γίνεται σκόπιμα, προκειμένου να αποκτήσει ο αναγνώστης μια διεπιστημονική προσέγγιση των πραγμάτων – ελπίζω να έχω βρει την χρυσή τομή!

Θα έλεγα πως θα αποκομίσουν κάτι από το παρόν κείμενο τόσο μαθητές Γυμνασίου όσο και Λυκείου – εύχομαι και τα σπουδαγμένα μέλη να βρείτε κι εσείς πράγματα που θα σας κεντρίσουν το ενδιαφέρον! Τέλος, εύχομαι μια μέρα να δω ένα bump-post με κάποιο μέλος που επηρεάστηκε από το παρόν post και αποφάσισε να σπουδάσει μαθηματικά ή φιλοσοφία (ή στο εξωτερικό κάποιον συνδυασμό τους) με σκοπό να το γυρίσει στην θεωρητική πληροφορική! Ναι...θεωρητική πληροφορική... ξέρετε, δεν θα σας μιλήσουν για αυτό στον επαγγελματικό προσανατολισμό... το ότι σε όποιον λύσει το πρόβλημα P=NP υπάρχει βραβείο 1,000,000$ ούτε αυτό το ξέρουνε μάλλον! Τέλος πάντων, αρκετά φλυάρησα:

Ρομπότ:

Ένα Robot, θεωρείται ένα μηχάνημα που μπορεί να εκτελεί ορισμένες εργασίες σύμφωνα με τις οδηγίες ενός ανθρώπου ή αυτοματοποιημένα βάσει ενός προγράμματος (υπολογιστή).

*Αυτοματοποιημένοι αλγόριθμοι, δηλαδή εικονικά ρομπότ αναφέρονται συνήθως ως bot.

Αν και διαισθητικά θεωρούμε ρομπότ ως μηχανήματα που κινούνται, χειρίζονται κάποιο μηχανικό άκρο ή όταν ανταποκρίνονται σε ερεθίσματα και δρουν (αλλάζουν, μετασχηματίζουν) το περιβάλλον στο οποίο βρίσκονται και ίσως να επιδεικνύουν ευφυή συμπεριφορά – ειδικά αν μιμείται ανθρώπου ή ζώου. Όμως ορισμός, με την αυστηρή έννοια του όρου δεν έχει δοθεί. Χαρακτηριστικά ο Joseph Engelberger, ένας πρωτοπόρος στην βιομηχανία ρομπότ , είπε πως “Δεν μπορώ να ορίσω το τι είναι ένα ρομπότ, όμως μπορώ να το διακρίνω άμα το δω”

Στην προσπάθεια να εξηγήσουμε τους όρους μηχάνημα και αυτοματοποιημένη εκτέλεση εντολών, θα πρέπει να μιλήσουμε για κάποιες θεμελιώδεις έννοιες. Με λίγα λόγια, προκειμένου να εξηγήσουμε το τι είναι ρομπότ θα πρέπει να δούμε πως φτάσαμε στην κατασκευή του.

Iστορικό σημείωμα:

Η λέξη ρομπότ (robot) αναφέρεται πρώτη φορά το 1920 στο έργο R.U.R. (Rossum's Universal Robots) του Τσέχου Karel Čapek. Στην αρχή του έργου βλέπουμε ένα εργοστάσιο στο οποίο παράγονται “τεχνητοί”, “συνθετικοί” άνθρωποι (κάτι σαν τα ανδροειδή, όρος μεταγενέστερος). Αυτά τα ανδροειδή μοιάζουν με τους ανθρώπους, έχουν μια κάποια ικανότητα σκέψης μα νοιώθουν ικανοποιημένα με το να υπακούν στις διαταγές των ανθρώπων. Επίσης, μερικά χρόνια αργότερα (το 1933) σε ένα περιοδικό αναφέρει πως είχε σκεφτεί αρχικά να τα ονομάσει (τα ανδροειδή) laboři (εργάτες, από το λατινικό labor) μα δεν του άρεσε η λέξη αυτή και με την προτροπή του αδερφού του να την αλλάξει με το roboti, τα ονόμασε τελικά robot. Αυτό καθώς robota σημαίνει εργασία, δουλειά.

H λέξη robotics αναφέρθηκε (ίσως για πρώτη φορά) στo έργo Liar! του Isaac Asimov. Ο Asimov και ο Campbell ορίσανε τους τρείς νόμους που θα διέπουν την ύπαρξη των ρομπότ, που αναφέρονται για πρώτη φορά στο έργο Runaround το 1942:

1. Ένα ρομπότ δεν θα μπορεί να βλάψει άνθρωπο, όπως επίσης δεν θα επιτρέψει σε έναν άνθρωπο να πάθει κακό με το να μην πράξει αναλόγως (δηλαδή να μην "αδιαφορήσει" για κάτι κακό που ίσως συμβαίνει σε κάποιον, έμμεσα λοιπόν βλάπτοντάς τον)

2. Ένα ρομπότ θα υπακούει κάθε εντολή από ανθρώπους, με μοναδική εξαίρεση εντολές που παραβιάζουν τον παραπάνω κανόνα

3. Ένα ρομπότ θα προστατεύει τον εαυτό του, εφόσον όμως τηρεί τους προηγούμενους νόμους.

[break]

Eισαγωγικά:

Καταρχάς, ο άνθρωπος (και η ανθρωπότητα) προσπάθησε αρχικά να περιγράψει τον κόσμο γύρω του. Σε δεύτερη φάση, προσπάθησε να κατανοήσει τον κόσμο (πλέον δεν τον απασχολεί τι συμβαίνει, αλλά το γιατί συμβαίνει κάτι) - δεν σταμάτησε όμως εκεί. Ο άνθρωπος ήθελε πέρα από το να κατανοήσει, να δημιουργήσει! Δημιούργησε διάφορα αντικείμενα (όπως το σφυρί), δημιούργησε δηλαδή εργαλεία. Για την ακρίβεια στην αρχή περιγράφουμε ένα μέρος της ζωής, στη συνέχεια προσπαθούμε να κατανοήσουμε ένα μέρος αυτού με σκοπό τη διευκόλυνση της ζωής μέσα από τις δημιουργίες. Στη συνέχεια αρχίζουμε πάλι από την αρχή προσπαθώντας να περιγράψουμε κάτι που δεν καταφέραμε. Τελικά συνεχώς ασχολούμαστε με ένα από τα τρία, (και όχι αναγκαστικά "με τη σειρά") καθώς πάντα υπάρχει η δυνατότητα βελτίωσης!

Πώς όμως με τις γνώσεις που έχει, θα μπορέσει να δημιουργήσει κάτι το οποίο θα λειτουργεί μόνο του (αυτόματα);

Τα πρώτα πράγματα που επιτεύχθηκαν ήταν μηχανικά συστήματα που μετρούσαν τον χρόνο (όπως η κλεψύδρα), να παράγουν ήχους μουσικούς, να κάνουν μερικές κινήσεις (όπως η Αιολοπύλη του Ήρωνα). Με το πέρασμα των αιώνων έγινε μια πρόοδος μεν, αλλά με πολύ αργά βήματα. Λεπτομέρειες μπορείτε να διαβάσετε εδώ κι εδώ

Σχετικά βιντεάκια:

[ame=http://www.youtube.com/watch?v=dEiRewqemKM]YouTube - ‪Aeolipile, Hero Steam turbine / engine‬‏[/ame]

[ame=http://www.youtube.com/watch?v=ALB8kbDmTOM]YouTube - ‪Heron Of Alexandria Anicient Automate Wine Filler Machine‬‏[/ame]

[ame=http://www.youtube.com/watch?v=WzKhPZi8IuQ&feature=related]YouTube - ‪Heros Temple Doors Technical After Effects Animation‬‏[/ame]

[ame=http://www.youtube.com/watch?v=75CXFwgslsY&feature=related]YouTube - ‪Joueuse de Tympanon - automate‬‏[/ame]

Kι ένα μεγάλο, και πολύ ενδιαφέρον ντοκιμαντέρ!

Αν δεν έχετε χρόνο, προτείνω να δείτε οπωσδήποτε ένα 3 λεπτο απόσπασμα! Δείτε στο 12ο λεπτό μια φοβερή κατασκευή, και στο 14ο λεπτό +20" ... απλά τα σπάει!

[ame=http://www.youtube.com/watch?v=m6TuGYvoexA]YouTube - ‪Ancient Discoveries {s03e08} - Ancient Robots‬‏[/ame]

[break]

To σημείο καμπής στην ιστορία έγινε με την ηλεκτρονική:

Τόσο καιρό, τα μηχανικά συστήματα δεν επέτρεπαν πολλά, τα μέσα δηλαδή που υπήρχαν τότε επέβαλλαν πολλούς περιορισμούς στα “όνειρα” που ήθελαν να πραγματοποιήσουν οι άνθρωποι. Πλέον με την ηλεκτρονική επιτυγχάνεται η ελεγχόμενη μεταφορά των ηλεκτρονίων ορισμένων υλικών. Σκεφτείτε το μια στιγμή, τόσους αιώνες χρησιμοποιούσαν τη ροή του νερού, την ροή του ατμού, χρησιμοποιούσαν και αντικείμενα δεμένα μεταξύ τους -με κατάλληλη διάταξη- ώστε να επιτρέπεται η μηχανική κίνηση*. Πλέον γίνεται να επεμβαίνουμε και στον μικρόκοσμο! Και το επόμενο βήμα θα γίνει όταν -με το καλό- “δαμάσουμε” την κβαντομηχανική!**

*Ένα πολύ απλό παράδειγμα είναι η γνωστή σε όλους τροχαλία – και πάνω στην πολύ απλή διάταξή: δυο σώματα και μια τροχαλία, βασίστηκαν τρομερές εφευρέσεις, τρομεροί μηχανισμοί. Όσοι έχετε σπουδάσει μηχανολόγοι μηχανικοί θα έχετε σίγουρα δει πολλά, πολλά περισσότερα από όσα μπορώ ο ίδιος να φανταστώ! Προσωπικά, μεγάλη εντύπωση μου έκανε η ιδέα της “διαφορικής” τροχαλίας

---

**Οπωσδήποτε, κάποιος που θέλει να ασχολείται με τα τεχνολογικά τεκταινόμενα οφείλει να ρίξει μια ανάγνωση στις παρακάτω σελίδες! :

Quantum Computing (Stanford Encyclopedia of Philosophy) , Quantum computer - Wiki

Παιδιά, το αρθράκι στο wikipedia είναι πολύ πυκνό, θα σας παρακαλέσω να του αφιερώσετε τον κατάλληλο χρόνο. Δηλαδή, κάθε λίγες μέρες να αφιερώνεται λίγο χρόνο σε κάθε μία από τις έννοιες αυτές. Είναι πραγματικά τρομερό, το πόσες έννοιες καλύπτονται στο άρθρο αυτό και αυτές με τη σειρά τους πόσο βαθυστόχαστες είναι... Και ναι, θα σας έχω κουράσει λίγο -αλλά στην προκειμένη νοιώθω πως πρέπει! Δεν μπορεί για παράδειγμα να έχετε ενδιαφερθεί για την μηχανή του Turing και να μην γνωρίζεται την έννοια του Quantum TM, δεν μπορείτε να γνωρίζεται για το άλυτο πρόβλημα P = NP και να μην έχετε υπόψιν πως υπάρχει αντίστοιχο πρόβλημα. Σε αυτήν την φάση θα ξεφύγω ακόμα λίγο (γιατί έτσι κάτι μέσα μου λέει πως επιβάλλεται) λέγοντας: αγαπητά μέλη μαθητές Λυκείου, υπάρχει τρομερό ψωμί για όσους ασχοληθούν σοβαρά με τα (θεωρητικά) μαθηματικά και με την θεωρητική πληροφορική! Αυτά δεν πρόκειται να σας τα πούνε στον επαγγελματικό προσανατολισμό, σας τα λέω εγώ!

Μερικά σχετικά βιντεάκια

[ame=http://www.youtube.com/watch?v=5W4e7ZE0Nv0&feature=related]YouTube - ‪Michio Kaku on Quantum Computing‬‏[/ame]

[ame=http://www.youtube.com/watch?v=wH4BH231d2Y&feature=fvwrel]YouTube - ‪Quantum Computers and Parallel Universes‬‏[/ame]

[ame=http://www.youtube.com/watch?v=jR7yPlfmtAg]YouTube - ‪Defining Quantum Computing‬‏[/ame]

Αν και παλιό το παρακάτω, αξίζει!

[ame=http://www.youtube.com/watch?v=DNatzhe4BoQ&feature=related]YouTube - ‪CNN - Quantum Computers‬‏[/ame]

Και τέλος, δυο μεγάλα μεν, αλλά απίστευτα βιντεάκια! Το πρώτο είναι ένα εισαγωγικό μάθημα σε (προπτυχιακούς?) στο Stanford και το δεύτερο (για τα σπουδαγμένα μέλη σε κάτι σχετικό):

[ame=http://www.youtube.com/watch?v=JzhlfbWBuQ8]YouTube - ‪Lecture 1 | Modern Physics: Quantum Mechanics (Stanford)‬‏[/ame]

[ame=http://www.youtube.com/watch?v=8bLXHvH9s1A]YouTube - ‪Quantum Computing and the Limits of the Efficiently Computable - 2011 Buhl Lecture‬‏[/ame]

---

Η πρόοδος στον τομέα της ηλεκτρονικής οδήγησε στην δημιουργία της λυχνίας κενού, του Τρανζίστορ, του Ολοκληρωμένου κύκλωματος* (γνωστό και ως μικροτσίπ) και πολλών ακόμα εξαρτημάτων.

*Για κάποια άρθρα του wiki επέλεξα την Ελληνική γλώσσα καθώς έκρινα πως γράφουν αρκετά - γενικά αναγκάζεται κανείς να τα διαβάζει στην Αγγλική...

Για μισό λεπτό, κάτι ξεχάσαμε...:

[break]

Διαδικασία υπολογισμού (Computing)

Ο άνθρωπος ποτέ δεν σταμάτησε να ασχολείται με τη διαδικασία υπολογισμού. Πλέον οι πράξεις δεν είναι 1+1=2 πρόβατα, ή 10/5=2 οι μπανάνες που θα πάρουν καθένας από τους 5 ανθρώπους που μάζεψαν 10 μπανάνες. Έχουμε να κάνουμε με υπολογισμούς που πολύ δύσκολα γίνονται με το μυαλό. Δημιουργείται ο Άβακας, δημιουργείται σύστημα γραφής των αριθμών (όπως το Aραβικό που χρησιμοποιείται μέχρι και στις μέρες μας), η στοιχειώδης άλγεβρα* με την οποία γίνονται εύκολα οι υπολογισμοί... και άλλα πολλά που μπορείτε να διαβάσετε εδώ!

*Υπόψιν: Άλλο αυτό που αποκαλείται άλγεβρα στο σχολείο (elementary algebra) και άλλο Η άλγεβρα (abstract algebra) που θα μάθετε όσοι σπουδάσετε μαθηματικά... βασικά... για όσους έχουν περιέργεια μπορούν να ρίξουν εδώ μια ματιά να δουν τι πραγματικά είναι η άλγεβρα!!!

Στις αρχές του 19ου αιώνα επινοείται η λεγόμενη άλγεβρα Boole. Η άλγεβρα Boole είναι μια άλγεβρα διαφορετική από την συνηθισμένη (όπως την συναντά κανείς στο σχολείο). Οι μεταβλητές δεν είναι πραγματικοί αριθμοί, αλλά προτάσεις που μπορούν να πάρουν δυο τιμές, είτε αληθής είτε ψευδής. Οι πράξεις δεν είναι πράξεις όπως πρόσθεση και αφαίρεση, αλλά το "και" και το "ή" κτλ. Παράδειγμα, έστω x, y δυο προτάσεις. Η πρόταση "x ή y" (με την αποκλειστική έννοια) είναι αληθής στις ακόλουθες περιπτώσεις: “x αληθής και y ψευδής”, “x ψευδής και y αληθής”, και τέλος “x αληθής και y αληθής”.

Ωραία όλα αυτά, όμως τι σχέση έχει η άλγεβρα Boole με την ηλεκτρονική?

Το 1937 ο Claude Shannon, γνωστός και ως ο πατέρας της πληροφορικής, συνειδητοποιεί πως σχετίζονται άμεσα η ηλεκτρονική με την άλγεβρα Boole και έτσι επινόησε τις λεγόμενες λογικές πύλες. Μια κατάλληλη συσκευή (όσο απλή και να είναι) μπορεί είτε να διέρχεται ρεύμα είτε να μην διέρχεται το ρεύμα. Εάν θεωρήσουμε την πρόταση "από τη συσκευή διέρχεται ρεύμα" τότε έχουμε δύο περιπτώσεις: (1) η πρόταση είναι αληθής (2) Η πρόταση είναι ψευδής! Για χάρη ευκολίας ας συμβολίσουμε με 0 την άρνηση και με 1 την κατάφαση της πρότασης. Αν τη μια στιγμή θέλουμε να πούμε πως μια συσκευή διαρρέεται από ρεύμα τότε γράφουμε "1", ενώ όταν θέλουμε να πούμε πως μια συσκευή δεν διαρρέεται από ρεύμα τότε γράφουμε “0” .

[break]

Για να επιστρέψουμε μια στιγμή στη διαδικασία υπολογισμού...

Μήπως θα μπορούσαν ορισμένοι μαθηματικοί υπολογισμοί να γίνουν πιο εύκολα?

Εδώ έρχεται η έννοια του Αλγόριθμου. Αλγόριθμος είναι ένα (πεπερασμένο) σύνολο (ξεκάθαρων, απερίφραστα ορισμένων αλλά και υλοποιήσιμων) εντολών που πρέπει να εκτελεστούν προκειμένου να επιτευχθεί κάποιο ζητούμενο.Ένα κλασικό παράδειγμα είναι ο αλγόριθμος του Ευκλείδη για την εύρεση του μέγιστου κοινού διαιρέτη (MKΔ). Στην προκειμένη περίπτωση, η διαδικασία εύρεσης του ΜΚΔ ανάγεται σε άλλους ήδη κατανοητούς υπολογισμούς, διαδικασίες. Δεν είναι λοιπόν μια καινούρια, "άσχετη" διαδικασία.

Ομοίως και ο πολλαπλασιασμός φυσικών αριθμών. Εφόσον ένα παιδί γνωρίζει να προσθέτει αριθμούς, ο πολλαπλασιασμός δεν θα του είναι κάτι το ακατόρθωτο. Θα πρέπει απλά να ακολουθήσει με ακρίβεια ένα πεπερασμένο αριθμό προσθέσεων. Ας πούμε 3x5=3+3+3+3+3=15

Όπως βλέπετε, η έννοια του αλγορίθμου είναι τρομερά χρήσιμη. Από τη στιγμή που κάποιος κατανοεί αλλά και μπορεί να εκτελέσει ορισμένες -βασικές- εντολές, τότε είναι δυνατόν να του αναθέσουμε ιδιαίτερα περίπλοκες διαδικασίες.

Έχουν όμως σχέση οι αλγόριθμοι με τα προηγούμενα?

Έχουμε ως τώρα "παντρέψει" την άλγεβρα Boole με την ηλεκτρονική. Αν "βάζαμε στο κόλπο" και τον αλγόριθμο, μήπως θα μπορούσαμε να πετύχουμε κάτι το... εξαιρετικό?

Ένα πρόβλημα στην ανθρωπότητα είναι να κατασκευάσουμε έναν αλγόριθμο με εντολές που θα εκτελούνται όχι από κάποιον άνθρωπο αλλά φυσικά. Ένα απλό παράδειγμα είναι το εξής: κρατάμε μια κασετίνα με το χέρι μας ψηλά και θέλουμε να καταλήξουμε στο να βρίσκεται στο θρανίο. Μπορούμε με το χέρι μας να κάνουμε διαδοχικές κινήσεις (κρατώντας ταυτόχρονα την κασετίνα) μέχρις ότου η κασετίνα να ακουμπήσει το θρανίο και μετά να την αφήσουμε (στην καθομιλουμένη, απλώς να την “ακουμπήσουμε στο θρανίο” ανοίγοντας στη συνέχεια την παλάμη μας). Μπορούμε όμως και να αφήσουμε την κασετίνα από τα χέρια μας εξαρχής! Ναι, πάλι συμβάλλουμε κι εμείς, στο να ανοίξουμε την παλάμη μας, αλλά... από τη στιγμή που ανοίξαμε την παλάμη μας η πέτρα τελικά θα “πέσει” και θα “ακουμπήσει το θρανίο” χάρη στην φυσική τάση που έχουν όλα τα σώματα στη γη να κινηθούν προς το κέντρο της γης (λόγω της βαρύτητας) .

Ο άνθρωπος με τα πρώτα μηχανικά συστήματα που αναφερθήκαμε στην αρχή, κατασκεύαζε διατάξεις τις οποίες τροφοδοτούσε (πχ με νερό) οι οποίες αξιοποιούσαν τα φυσικά φαινόμενα. Στην ουσία, τα φυσικά φαινόμενα λειτουργούν σαν τις βασικές εντολές τις οποίες εκτελεί η φύση (αδιάκοπα χωρίς λάθη) και οι διατάξεις που κατασκεύαζε ήταν ένας αλγόριθμος.

Δηλαδή ο όρος "αυτόματα" που χρησιμοποιήθηκε στον ορισμό αναφέρεται ακριβώς σε αυτό!

Πλέον, αξιοποιούμε τα ηλεκτρομαγνητικά φαινόμενα προκειμένου να εκτελέσουμε αλγορίθμους. Υπολογιστής λοιπόν (με την σημερινή έννοια) καλείται εκείνη η κατασκευή που διαρρέεται από ρεύμα και χάρη στα Η/Μ φαινόμενα εκτελεί αλγορίθμους που εμείς του δώσαμε.

Υπάρχει εδώ ένα πολύ σημαντικό σημείο, και ενδεχομένως κάποιοι (μαθητές) να έχουν ήδη αναρωτηθεί πως "κάποιο λάκκο έχει η φάβα":

Ωραία, εμείς μπορεί να έχουμε έναν αλγόριθμο κατά νου, όμως προκειμένου να τον εκτελέσει ένας υπολογιστής θα πρέπει να του το "πούμε στη γλώσσα του". H διαδικασία αυτή λέγεται προγραμματισμός ή κωδικοποίηση (programming/coding) και το αποτέλεσμα είναι η παραγωγή, σύνθεση ενός προγράμματος υπολογιστή το οποίο θα τρέξει στη συνέχεια ο υπολογιστής.

Όπως είπαμε προηγουμένως, το μοναδικό πράγμα που συμβαίνει σε κάθε εξάρτημα του υπολογιστή είναι να διαρρέεται ή να μην διαρρέεται από ρεύμα. Θα ήταν υπερβολικά δύσκολο, κάθε φορά που θέλαμε να γράψουμε ένα πρόγραμμα να πρέπει να βρούμε την αλληλουχία των 0, 1 για κάθε εξάρτημα. Επίσης, κάθε φορά που θα άλλαζε ο τύπος του υπολογιστή*, θα έπρεπε να παράγουμε διαφορετική γλώσσα μηχανής. Για τον λόγο αυτό δημιουργήθηκαν οι λεγόμενες γλώσσες υψηλού επιπέδου. Μια γλώσσα υψηλού επιπέδου (όπως η Java) είναι σαφώς πιο προσιτή στην ανθρώπινη γλώσσα από τη γλώσσα μηχανής - και άρα είναι πολύ πιο εύκολο να προγραμματίσουμε σε μια τέτοια γλώσσα. Βέβαια ένα πρόγραμμα σε γλώσσα υψηλού επιπέδου θα πρέπει να μεταφραστεί σε γλώσσα μηχανής. Κάτι τέτοιο όμως δεν χρειάζεται -πλέον- να γίνει από κάποιον άνθρωπο, γίνεται χάρη σε ένα πρόγραμμα που λέγεται μεταγλωττιστής* (compiler). Δεν είναι απίστευτο? Πλέον γράφουμε προγράμματα πολύ μικρότερα αλλά και πολύ πιο εύκολα!

*Διαβάστε εδώ για την αρχιτεκτονική των υπολογιστών

*μεταγλώττιση καλείται η μετάφραση και στη συνέχεια η εκτέλεση ενός προγράμματος γραμμένου σε γλώσσα υψηλού επιπέδου.

[break]

Ας προχωρήσουμε λίγο στα ρομπότ. Μπορούμε στην ουσία να "πούμε" σε ένα μηχάνημα να εκτελεί ορισμένες εντολές, γιατί όχι μηχανικές κινήσεις?

Αξίζει να τονίσουμε το εξής:

Αναφερθήκαμε ως τώρα στην υλοποίηση πολύπλοκων διαδικασιών οι οποίες είναι "κατασκευασμένες" από κάποιες βασικές διαδικασίες. Είναι ιδιαίτερης σημασίας η αντίστροφη διαδικασία: Γνωρίζοντας ότι μια κατάσταση Α "μετατρέπεται" σε μια κατάσταση Β, να προσπαθήσουμε να φτιάξουμε, ορίσουμε εμείς τις (απλές) εντολές προκειμένου να πετύχουμε την μετατροπή της κατάστασης Α στην Β? Δηλαδή πώς από το Α να πάμε στο Β. Η διαφορά έγγειται στο εξής: αρχικά το πρόβλημα ήταν στην υλοποίηση ενός δοσμένου αλγορίθμου, πλέον το πρόβλημα βρίσκεται στην... σύλληψη ενός αλγορίθμου!

Βασικά το πιο σωστό θα ήταν να πούμε το εξής (χάριν απλούστευσης γράψαμε το προηγούμενο): υπάρχει μια κατάσταση Α που μετατρέπεται στην κατάσταση Β με έναν αλγόριθμο Ι. Έχουμε εμείς μια κατάσταση Α' παρόμοια με την κατάσταση Α την οποία θέλουμε να την μετατρέψουμε στην κατάσταση Β', μια κατάσταση παρόμοια με την Β. Και εδώ έρχεται το ερώτημα: μήπως ο αλγόριθμος Ι' που χρειαζόμαστε προκειμένου να μετατρέψουμε την κατάσταση Α' στην Β' είναι κι αυτός παρόμοιος με τον αλγόριθμο Ι?

Ένα παιδί καλείται συνεχώς να κάνει αυτό το πράγμα. Ο Γιώργος βάζει τα παπούτσια του και τα κορδόνια είναι αρχικά λυμένα και γνωρίζει πως τα κορδόνια του μπορούν να “δεθούν”. Ξέρει την αρχική κατάσταση και ξέρει την τελική, κι όμως αδυνατεί να δέσει τα κορδόνια του. Βλέπει όμως ο Γιώργος τον Κώστα να δένει τα κορδόνια του και προσπαθεί να κάνει το ίδιο. Το "μυστικό" είναι να συνειδητοποιήσει ο Γιώργος πως αρκεί να "σπάσει" την όλη διαδικασία σε επιμέρους απλές, κατανοητές διαδικασίες.

*Πιο σωστά θα πρεπε να προσθέσουμε πως: Ο Κώστας μπορεί να έχει πιο μακρυά κορδόνια, σε διαφορετικό παπούτσι (πχ μέγεθος, τύπο) και τα κορδόνια λυμένα στο πάτωμα θα έλεγα πως είναι απίθανο να έχουν το ίδιο "σχήμα". Όμως οι διαφορές αυτές δεν είναι στην πραγματικότητα μεγάλες. Υπάρχει άλλο ένα "μυστικό" στην όλη υπόθεση: ο Γιώργος θα πρέπει να συνειδητοποιήσει πως η κατάστασή του με τα δικά του κορδόνια άλυτα στο πάτωμα είναι παρόμοια του Κώστα ομοίως με την τελική κατάσταση (δεμένα κορδόνια) και να σκεφτεί τελικά πως ίσως και οι δύο διαδικασίες θα είναι παρόμοιες.

Ένα άλλο πολύ απλό παράδειγμα μεγαλύτερης ηλικίας (ίσως όχι και το καλύτερο, αλλά το έχει βιώσει ο γράφων): σε ένα μάθημα μαθηματικών μας έδειξαν πως να ολοκληρώσουμε μια παράσταση*. Ο καλός μαθητής δεν έμεινε μονάχα στο συγκεκριμένο παράδειγμα, αλλά αμέσως υπέθεσε πως ίσως υπάρχει γενικότερη μέθοδος ολοκλήρωσης πίσω από αυτό το παράδειγμα (πριν καν το πει ο καθηγητής).

*ΒΤW για όσους δεν το ξέρουν, υπάρχει online εφαρμογή του mathematica που λύνει αόριστα ολοκληρλώματα!

Και εδώ υπάρχει μία βασική διαφορά μας με τα ρομπότ! Μπορούμε αυτήν την διαδικασία, αυτόν τον -γενικότερο- αλγόριθμο να τον μεταφέρουμε στα ρομπότ? Στην ουσία να του δώσουμε (ενός ρομπότ) την δυνατότητα να μπορεί να "βλέπει" τα πράγματα "μακρύτερα", να κάνει "zoom out" με λίγα λόγια, με σκοπό να εντάσσει τα πράγματα σε κατηγορίες? Να ταξινομεί δηλαδή πράγματα, καταστάσεις με κάποιο κριτήριο, κατά συνέπεια στη συνέχεια να τις θεωρήσει όμοιες*.

Εάν δεν το έχετε καταλάβει μέχρι τώρα, μιλάμε για αλγορίθμους να "παράγουν" (εντάξει να μετατρέπουν) άλλους. Στην ουσία έχουμε μιλήσει για τάξεις αλγορίθμων. Μια τάξη αλγορίθμου είναι ο αλγόριθμος: δεδομένης κατάστασης κορδονιών (παπουτσιού) επιτυγχάνεις το δέσιμο των κορδονιών με μια σειρά από ενέργειες. Μια άλλη τάξη αλγορίθμου ορίζει την έννοια παπούτσι, την έννοια λυμένα/δεμένα κορδόνια στην οποία θα πρέπει να τεντωθούν πρώτα τα κορδόνια (σε κάθε από τις άπειρες περιπτώσεις) να σχηματιστεί ένα Χ (να διασταβρωθούν τα κορδόνια) στη συνέχεια να γίνει το πρώτο δέσιμο (το δεύτερο τέντομα των κορδονιών) και αφού γίνουν οι δυο λοβοί (τα δυο “αυτιά”) να γίνει το δέσιμο - χοντρικά μιλώντας.

Και έχοντας κάνει αυτό, ανάλογα με το πως είναι αυτές οι καταστάσεις όμοιες, να επεξεργαστεί τον αλγόριθμο Α και να φτιάξει έναν άλλο αλγόριθμο Α'...

---

*Παιδιά... προσοχή!!!

Η έννοια ομοιότητα είναι μια πολύ ιδιαίτερη έννοια! Σε πρώτη φάση, διαισθητικά θα έλεγε κανείς "μα είναι κάτι το προφανές" ... κι όμως... αυτές οι "αυτονόητες", "προφανείς" έννοιες είναι που κρύβουν μέσα τους τα μεγαλύτερα και δυσκολότερα προβλήματα! Μην εξαπατάστε λοιπόν αγαπητά μέλη από την "διαίσθησή" σας... είναι ίσως το πιο "ύπουλο" πράγμα στον κόσμο - και ειρωνικά το πιο απαραίτητο για την επιβίωσή μας!

Το μόνο που μπορώ να πω για να "απαλύνω την ανησυχία" που ίσως τρέφουν ορισμένα "ανήσυχα" πνεύματα είναι πως πρόσφατα αναπτύχθηκε ένας νέος κλάδος των μαθηματικών θεωρία των κατηγοριών (ή περί της κατηγοριοποίησης). "Γεννήθηκε" το 1945 απο τους μαθηματικούς: Samuel Eilenberg , Saunders Mac Lane

---

[break]

Έχουμε παραλήψει βέβαια κάτι σημαντικό, αλλά θεωρήσαμε καλύτερο να αναφερθεί στο τέλος:

Πώς μπορούμε να περιγράψουμε μια διαδικασία?

Αν μη τι άλλο, αν δεν μπορούμε να περιγράψουμε μια διαδικασία τότε δεν θα ήμασταν σε θέση να δημιουργήσουμε τίποτα!

Ας πάρουμε ένα πολύ απλό παράδειγμα: σπρώχνουμε ελαφρά μια λάμπα που κρέμεται από το ταβάνι...

Το παράδειγμα αυτό, όσο απλό κι αν ακούγεται είναι -μάλον- αδύνατο* να το περιγράψουμε με απόλυτη ακρίβεια. Μπορούμε όμως να περιγράψουμε μια κατάσταση θεωρητική, ιδανική που προσεγγίζει με αρκετά* μεγάλη ακρίβεια τη διαδικασία αυτή.

*Δεν θέλω να επεκταθώ σε αυτό, απλά να σας αναφέρω με μια γραμμή την αρχή της απροσδιοριστίας του Heizenberg: Είναι αδύνατον να προσδιοριστεί με ακρίβεια ταυτόχρονα η θέση και η ταχύτητα (πιο σωστά η ορμή) ενός σωματιδίου όπως ένα ηλεκτρόνιο.

*Η λέξη "αρκετά" είναι κι αυτή μια πολύ "πονηρή" λέξη... Οι λεπτομέρειες που θεωρούνται αρκετές σε ένα βιβλιαράκι οδηγιών τοποθέτησης μιας κάρτας γραφικών στη μητρική, για τη σωστή χρήση μιας θερμοαγώγιμης πάστας δεν μπορούν να συγκριθούν με αυτές που απαιτούνται για την κατασκευή μιας κάρτας γραφικών ή την κατασκευή της πάστας που βρίσκουμε έτοιμα σε όμορφα πλαστικά κουτάκια. Με λίγα λόγια, το να περιγράψουμε μια διαδικασία με "αρκετή" ακρίβεια είναι κάτι πολύ σχετικό!

Ας υποθέσουμε λοιπόν πως κρέμεται από το ταβάνι ένα νήμα τεντωμένο, πολύ λεπτό και ελαφρύ (σαν μια τρίχα) αλλά και πολύ σκληρό (μη εκτατό). Στην άκρη του ας υποθέσουμε πως είναι κάτι κρεμασμένο, μια πολύ μικρή σφαίρα (από σκληρό υλικό). Υποθέτουμε πολλά ακόμα, για παράδειγμα δεν υπάρχουν στο δωμάτιο ανοιχτά παράθυρα με δυνατό ρεύμα αέρα να μπαίνει μέσα, ούτε πως υπάρχουν άλλα πράγματα στο ταβάνι (πχ άλλο φως δίπλα στο οποίο να “κουτουλήσει η λάμπα”). Τώρα σπρώχνουμε τη σφαίρα αυτή ελαφρά* προς μια κατεύθυνση και στη συνέχεια το αφήνουμε ελεύθερο.

*Αν διαβάσετε προσεκτικά το άρθρο αυτό, θα διαπιστώσετε πως με την προϋπόθεση πως η γωνία φ που σχηματίζεται είναι μικρότερη του 1 rad ( 1rad~ 57.3 μοίρες) έχουμε ως αποτέλεσμα κάποιες ιδιότητες. Με μεγαλύτερη γωνία, θα είχαμε ένα πολύ πιο δύσκολο μοντέλο εκρεμμούς...

Τι κίνηση θα κάνει η μικρή σφαίρα; Την απάντηση με απόλυτη ακρίβεια είναι πολύ δύσκολο να βρείτε. Όμως εάν θεωρήσετε πολλά ακόμα, θεωρήσετε ας πούμε πως ισχύουν οι νόμοι του Νεύτωνα (ουσιαστικά να περιοριστείτε στα πλαίσια της Νευτώνειας φυσικής ) και γίνουν αρκετές ακόμα "παραχωρήσεις" μπορείτε να βρείτε εδώ τα μαθηματικά που περιγράφουν με ακρίβεια την κίνηση της "ιδανικής" αυτής σφαίρας.

Η (πραγματική) μικρή σφαίρα που κρέμεται από το συγκεκριμένο νήμα, υπό αυστηρά ελεγχόμενες συνθήκες θα κάνει μια κίνηση που την οποία θα προσεγγίζει το μαθηματικό μοντέλο, το μοντέλο ενός "ιδανικού" συστήματος.

Από το παράδειγμα αυτό βλέπουμε πως τα μαθηματικά αποτελούν ένα εξαιρετικό εργαλείο προκειμένου να περιγράψουμε μια διαδικασία! Χωρίς την επιστήμη αυτή δεν θα υπήρχε τίποτα από όσα έχουν γίνει αναπόσπαστο τμήμα της ζωής μας.

-----

Τώρα, ίσως ένα από τα πιο σπουδαία ερώτημα ever - που θα δεν θα σχολιάσω (ας γίνει ξεχωριστό θέμα, ευκαιρία για μια εξαιρετική συζήτηση!)

1. Μπορούμε δηλαδή να κατασκευάσουμε ένα σύνολο εννοιών με τα οποία θα μπορούμε να περιγράψουμε τα πάντα που μπορούν να συμβούν στον κόσμο?

Και ξαφνικά, κάποιος που θέτει αυτό το ερώτημα, αναπόφευκτα καταλήγει στο εξής – τραγικό*:

*με την αρχική της σημασία στην αρχαία Ελληνική τραγωδία: προκαλώντας τη συμπάθεια και το φόβο και [τελικά] την κάθαρση (λύτρωση) από ορισμένα ψυχικά συναισθήματα

2. Μήπως ο φαινομενικά ακαθόριστος, ακανόνιστος κόσμος, είναι τελικά... καθορισμένος; Μήπως δηλαδή ό,τι κάναμε για να περιγράψουμε τη λάμπα ισχύει γενικότερα και απλά ο βαθμός δυσκολίας στην περιγραφή ολόκληρου του κόσμου ξεπερνάει τον δικό μας νου με συνέπεια να μην μπορούμε να δεχτούμε πως ο κόσμος είναι καθορισμένος?

Επί τη ευκαιρία... αξίζει να διαβάσετε για τα θεωρητικά μαθηματικά – διαβάστε, έστω και μια ιδέα να πάρετε του τι πραγματεύονται στη θεμελίωση των μαθηματικών (εναλλακτικές πηγές εδώ κι εδώ). Είναι πραγματικά, κατά τη γνώμη μου απερίγραπτου ενδιαφέροντος! Δεν το λέω τυχαία, τα θεμέλια των μαθηματικών έχουν μια τάση προς παρόμοια ερωτήματα!

----

[break]

Τώρα λοιπόν που μπορέσαμε να περιγράψουμε με σχετική ακρίβεια την κίνηση που θα κάνει η σφαίρα, έχουμε κάνει ένα μεγάλο βήμα προς το να κατασκευάσουμε ένα ρομπότ - ένα σύστημα (ένα μηχάνημα) που θα μπορεί να παραγάγει σχεδόν πιστά την κίνηση αυτή, από μόνο του. Το μόνο που μένει να κάνουμε είναι να κατασκευάσουμε τα κινητά μέρη του μηχανήματος (μηχανολόγος μηχανικός), να κατασκευάσουμε τον υπολογιστή (ηλεκτρολόγος μηχανικός+ μηχανικός υπολογιστών πχ σχολή ΗΜΜΥ) και να δώσουμε τις οδηγίες, να φτιάξουμε το πρόγραμμα που θα εκτελέσει ο υπολογιστής (επιστήμη υπολογιστών).

Κι εδώ τελειώνει το καθαρά θεωρητικό κομμάτι!

Πάμε τώρα σε ένα παραδείγμα ρομπότ που θεωρώ ίσως το πιο ενδιαφέρον:

Αν και... όπως θα διαπιστώσετε... τα θεωρητικά δεν έχουν τελειώσει!

Swarm robots (Ρομπότ Διασποράς?):

Tα ρομποτ αυτά έχουν σχεδιαστεί με γνώμονα την οργάνωση που εμφανίζουν διάφορα έντομα, όπως τα μυρμήγκια. Έτσι δημιουργούμε πολλά μικρά ρομπότ που λειτουργούν μαζί (ομαδικά) για τον ίδιο σκοπό. Τα ρομπότ αυτά, όπως και τα μυρμήγκια, δημιουργούν μια καινούρια κατά κάποιον τρόπο οντότητα, την λεγόμενη κοινότητα – ή όπως αλλιώς λέγεται, έναν υπερ-οργανισμο. Τώρα, ας πάμε πάλι στα θεωρητικά... όπως ένας οργανισμός θεωρούμε πως έχει μια δική του νοημοσύνη, έτσι και μια κοινότητα έχει την δική της (την λεγόμενη swarm intelligence).

Προτού μιλήσω για αυτό, θα αναφέρω ένα “παιχνίδι” ιδιαίτερο... το Game of Life του μαθηματικού John H. Conway – αξίζει να το κατεβάσετε και να πειραματιστείτε μαζί του! Το Game of Life είναι ένα παράδειγμα ενός κυτταρικού αυτόματου* (από δω και στο εξής ΚΑ).

*Προτείνω να ρίξετε και μια ματιά στην πηγή: Elementary Cellular Automaton -- from Wolfram MathWorld

---

*Το 1969 ο Κοnrad Zuse, υπέθεσε πως οι νόμοι της φύσης είναι διακριτοί και πως το σύμπαν είναι το αποτέλεσμα μιας ντετερμινιστικού υπολογισμού ενός γιγαντιαίου ΚΑ. Σήμερα αυτή η θεωρία εντάσεται στα πλαίσια της ψηφιακής φυσικής - ΟΠΩΣΔΗΠΟΤΕ πρέπει να του ρίξετε μια ανάγνωση!

*To 1983 o Stephen Wolfram ασχολήθηκε με μια άγνωστη πλευρά των ΚΑ, τα στοιχειώδη ΚΑ. Αποτέλεσμα των ερευνών του ήταν να υποθέσει πως η πολυπλοκότητα στη φύση ενδέχεται να θυμίζει πολύ ιδιότητες των ΚΑ. Την ίδια περίοδο, έθεσε τις ένοιες intrinsic randomness και computational irreducibility.

---

Έχουμε ένα πλέγμα με κουτάκια, άσπρα ή μαύρα [ή ας τα φανταστούμε ως “νεκρά” ή “ζωντανά” κύτταρα]. Υπάρχουν κανόνες που καθορίζουν την επόμενη κατάσταση, πχ ένα μαύρο κουτάκι [ένα “ζωντανό” κύτταρο] γίνεται άσπρο [“πεθαίνει”] εάν υπάρχουν δίπλα του λιγότερα από δύο μαύρα κουτάκια [έχει δηλαδή λιγότερο από δυο γείτονες και “πεθαίνει από μοναξιά”] κλπ. Ας πάμε στο “ψητό” της υπόθεσης:

Έστω η παρακάτω αρχική κατάσταση:

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e0/Game_of_life_glider_gun.svg

Αν στη συνέχεια προχωρήσουμε στις επόμενες καταστάσεις παρατηρούμε, σε βάθος χρόνου, να δημιουργείται το λεγόμενο glider gun! Εδώ:

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e5/Gospers_glider_gun.gif

Η κατάσταση σε κάθε φάση από μόνη της δεν είναι παρά ένα πλέγμα με άσπρα και μαύρα κουτάκια – τίποτα σπουδαίο. Κι όμως, στο παραπάνω gif βλέπουμε ένα glider gun! Εδώ λοιπόν είναι η ουσία! Βλέπουμε το πώς μεμονωμένες οντότητες (τα άσπρα ή μαύρα κουτάκια) σε συνδυασμό με ορισμένους κανόνες με την πάροδο του χρόνου δημιουργούν κάτι, μια καινούρια οντότητα!

Πάνω σε έννοιες που φαίνονται στο παραπάνω θεωρητικό (και ταυτόχρονα μινιμαλιστικό) παιχνίδι βασίζονται τα swarm robots!

Παρόλο που παραθέτω στη συνέχεια μερικά βίντεο σχετικά με τα swarm robots, παραθέτω τώρα δύο -εξαιρετικά- βιντεάκια που βρήκα. Αποτελούν μέρος μιας διπλωματικής εργασίας ενός D. Kriesel στο πανεπιστήμιο της Βόννης πριν από 2 χρόνια (το 2009!). Βρήκα τυχαία το πρώτο βιντεάκι στο youtube και μου άρεσε πολύ, στη συνέχεια διάβασα το "κειμενάκι" στο οποίο γινόταν αναφορά ενός blog το οποίο επισκέφτηκα - κι από κει βρήκα την εργασία του όπως και ένα δεύτερο, πιο επεξηγηματικό βιντεάκι

[ame=http://www.youtube.com/watch?v=UL793YhF8Bs&feature=player_embedded]YouTube - ‪Free Artificial Evolution of Swarms‬‏[/ame]

Kι εδώ το blog: Distributed Evolution of Swarms · D. Kriesel

Αν θέλετε να μάθετε περισσότερα για τις έννοιες πίσω από το swarm intelligence ρίχτετε μια ματιά σε έννοιες όπως: (και όχι μόνο, μην τσιγκουνευτείτε ένα κλικάρισμα και διαβάστε κάποιο από τα link που υπάρχουν μέσα σε αυτά!)

"Απο κάτω" από κάθε έννοια έχω προσθέσει άλλες ως υπόβαθρο, για όσους χρειαστεί.

1. Ant colony optimization algorithms - Wikipedia, the free encyclopedia

Mathematical optimization - Wikipedia, the free encyclopedia

2. Stochastic diffusion search - Wikipedia, the free encyclopedia

Stochastic - Wikipedia, the free encyclopedia

Stochastic optimization - Wikipedia, the free encyclopedia

3. Genetic algorithm - Wikipedia, the free encyclopedia

Evolution - Wikipedia, the free encyclopedia

Iterative method - Wikipedia, the free encyclopedia

4. Μια εικασία: Η λύση ενός άλυτου προβλήματος μαθηματικών, θεωρητικής φυσικής (για το οποίο υπάρχει βραβείο 1 εκατομμυρίων δολαρίων!) σχετικά με την τυρβώδη ροή (turbulence) ίσως είναι το μυστικό για ένα μεγάλο βήμα στο swarm intelligence. Το φαινόμενο της τυρβώδης ροής είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρον καθώς είναι απερίγραπτα (κυριολεκτικά!) πολύπλοκο... ίσως η κατανόησή του μας βοηθήσει να δημιουργήσουμε πολύ πολυπλοκότερες δομές στα swarm robots!

Κι εδώ μερικές γενικότερες, πιο αόριστες έννοιες μεν αλλά θεμελιώδεις για την κατασκευή swarm robots.

Complex system, Integrative level και τελικά Emergence

[break]

Βιντεάκια στη σειρά

Σχετικά με τα swarms: (swarm robots, swarm intelligence)

[ame=http://www.youtube.com/watch?v=IqhI4tWkyFc]YouTube - ‪Swarm Intelligence - Brandon Geiger [MENTION=6436]brandon[/MENTION]geiger‬‏[/ame]

[ame=http://www.youtube.com/watch?v=stO7s6H8HEo]YouTube - ‪Han Wang MSc project Swarm Intelligence simulating ant foraging behaviour‬‏[/ame]

[ame=http://www.youtube.com/watch?v=IR5cGohuBFk]YouTube - ‪swarm robotics demonstration‬‏[/ame]

[ame=http://www.youtube.com/watch?v=SkvpEfAPXn4]YouTube - ‪Robots with a mind of their own‬‏[/ame]

[ame=http://www.youtube.com/watch?v=CJOubyiITsE]YouTube - ‪swarm-bots pulling a child‬‏[/ame]

[ame=http://www.youtube.com/watch?v=rYIkgG1nX4E]YouTube - ‪MIT's James McLurkin: Swarm Robotics‬‏[/ame]

Σχετικά με μια άλλη, κι αυτή ενδιαφέρουσα κατηγορία ρομπότ: Modular robots!

[ame=http://www.youtube.com/watch?v=uIn-sMq8-Ls&feature=related]YouTube - ‪Modular robot reassembles when kicked apart‬‏[/ame]

[ame=http://www.youtube.com/watch?v=IU0CZRmDzv8]YouTube - ‪Self Reconfigurable Modular Robotics: Lego Mock-ups (Part 1 of 2)‬‏[/ame]

[ame=http://www.youtube.com/watch?v=pzAEfWqzN84]YouTube - ‪Stochastic Modular Robotic Systems: A Study of Fluidic Assembly Strategies (updated)‬‏[/ame]

[ame=http://www.youtube.com/watch?v=ehno85yI-sA&feature=relmfu]YouTube - ‪Starfish Self Modeling Robot‬‏[/ame]

[ame=http://www.youtube.com/watch?v=2I3xTQXFNAU&feature=related]YouTube - ‪Molecubes - Open Source Modular Robotics [molecubes.org]‬‏[/ame]

Μερικά ενδιαφέροντα, άλλα γνωστά άλλα όχι ρομπότ που θεωρώ αξίζει να τα ξέρετε κι ας μην ανήκουν σε κάποια “κατηγορία”:

[ame=http://www.youtube.com/watch?v=EzjkBwZtxp4]YouTube - ‪Robot Violinist‬‏[/ame]

[ame=http://www.youtube.com/watch?v=NZZOgT8oct4]YouTube - ‪TOSY TOPIO - Table Tennis Playing Robot : DigInfo‬‏[/ame]

[ame=http://www.youtube.com/watch?v=iGCade74z40]YouTube - ‪ASIMO makes its debut at the 2011 FIRST Championship‬‏[/ame]

[ame=http://www.youtube.com/watch?v=k-AGWq0k_Mo]YouTube - ‪BigDog Overview‬‏[/ame]

[ame=http://www.youtube.com/watch?v=syYHTFZxU7k]YouTube - ‪industrial robots synchronized cooperating with KUKA RoboTeam‬‏[/ame]

[ame=http://www.youtube.com/watch?v=W_gxLKSsSIE&feature=related]YouTube - ‪Pancake day special - Robot learns to flip pancakes‬‏[/ame]

[ame=http://www.youtube.com/watch?v=TmxyO9-P7Ds]YouTube - ‪Autonomous Robot With Neurologically-Based Control System‬‏[/ame]

.

.

.

.

Και... ένα τελευταίο, ξεχωριστό:

[ame=http://www.youtube.com/watch?v=0q7Uh1SleWQ]YouTube - ‪Domestic Service Robot Dynamaid‬‏[/ame]

The end,

Ευχαριστώ για τον χρόνο σας και εύχομαι -όλοι σας ανεξαιρέτως- να αποκομίσατε κάτι από την παρουσίαση

dnaindia.com

Η επίσημη ανακοίνωση

[tazerom]

Απλά τέλειο....Συγχαρητήρια για την παρουσιάση σου...όσο το διάβαζα ξέχασα ότι ο Τίτλος αφορούσε το συνθετικο δέρμα για τα robot

[hayabusa]

εξαιρετική παρουσίαση Γιάννη.

[MOS]

Συγχαρητήρια !! Λεπτομερέστατο !!

[z3et]

Μπηκε στα to-read (γιατι ειναι και μεγαλο). Well done

[Gregorypeg1000]

Ένα μεγάλο μπράβο πραγματικά.Τέλεια παρουσίαση και το κυριότερο είναι ότι δεν σε κάνει να βαριέσαι να το διαβάσεις

[aristos87]

Συγχαρητήρια για την παρουσίαση σου.

Τα TU στην Γερμανία είναι τα αντίστοιχα πολυτεχνεία εδώ.

[kreach]

Χαίρομαι πολύ που σας άρεσε

Όσο για το "...δεν σε κάνει να βαριέσαι να το διαβάσεις" να πω πως τόσο σαν μαθητής όσο και σαν φοιτητής έχω πολλές φορές απηυδήσει με διάφορες παρουσιάσεις... κ για αυτό πραγματικά, όποτε κάνω μια παρουσίαση - ακόμη και τα ppt στο σχολείο (once upon a time)- κάνω μεγάλη προσπάθεια να κρατώ το κοινό σε "εγρήγορση"

Κι εννοείται πως, όποιος έχει να σχολιάσει κάτι που δεν του άρεσε, προφανώς να το επισημάνει, για να γίνεται ο Λάμπης μας όλο και καλύτερος!

[kreach]

Μόλις πέτυχα ένα πολύ αξιόλογο άρθρο από το Ιnternational Herald Tribune (το global edition των NΥ Times) σχετικά με τα ρομπότ:

http://www.nytimes.com/2011/07/12/science/12robot.html?pagewanted=1&_r=1&hpw

[z3et]

Νομιζω πως κολλαει εδω...

Teaching robots to identify human activities

[kreach]

Ένα πολύ αξιόλογο βιντεάκι από τον tragikos:

A robot that flies like a bird | Video on TED.com

Επειδή μου άρεσε τόσο, το ποστάρω εδώ μιας και κολλάει τέλεια σε αυτήν την παρουσίαση

[z3et]

[ame=http://www.youtube.com/watch?v=ugxPzJR4phE&hd=1]AMAZING ROBOT: Honda's Asimo gets smarter and runs faster - YouTube[/ame]

[kreach]

Μπράβο στην πρόοδο

Ευχαριστώ για το post σου

[kuza]

απεχτο....

thanxs [MENTION=9665]z3et[/MENTION]

[Servo1980]

Για να δεις που το Terminator θα βγει αληθινο σε καμια 20αρια χρονακια......

[kreach]

Χαλάρωσε βρε... εμείς είμαστε που τα φτιάνουμε τα ρομπότ, δεν νομίζω να αφήσουμε ένα τέτοιο bug να ξεφύγει

[Servo1980]

Αν καποτε δημιουργηθει ρομποτ που θα μπορει να σκεφτεται μονο του τοτε ολα ειναι πιθανα.....Αν ηταν ολα στο χερι των κατασκευαστων τοτε δεν θα υπηρχε πουθενα bug.....

[kreach]

Ε τότε ο πρώτος terminator θα τρέχει Windows και κατασκευαστής η Acer

[Servo1980]

Ναι γιατι τα MAC και τα Linux ειναι διχως bugs...........Μην το ψαχνεις, η μ@μακια μπορει να σκασει παντου....

[z3et]

[ame=http://www.youtube.com/watch?v=WTeTI0H6M6s]Movement synchronization of a group of Nao's - YouTube[/ame]