Μια ερευνητική ομάδα του Πανεπιστημίου της Πενσυλβάνια έχει επικεντρωθεί στην ανάπτυξη «υπεράνθρωπης» όρασης για ρομπότ που βασίζεται σε ραδιοκύματα. Τα ραδιοκύματα θα μπορούσαν να επιτρέψουν στα ρομπότ ή τα αυτόνομα οχήματα να βλέπουν μέσα από πυκνό καπνό, έντονη βροχή - ή ακόμη και γύρω από γωνίες.
Τα ραδιοκύματα μπορούν ακόμη και να ανιχνεύσουν κρυμμένα όπλα. Αλλά η προσομοίωση οπτικών εικόνων με βάση τα ραδιοκύματα είναι μια ασυνήθιστη προσέγγιση για τα ρομπότ και τα αυτόνομα οχήματα.
Πολύ πιο καθιερωμένοι σε αυτούς τους τομείς είναι οι κανονικές οπτικές κάμερες, η ανίχνευση φωτός και η τηλεπισκόπηση (Lidar) και άλλοι αισθητήρες. Ωστόσο, ο καθηγητής Zhao και οι φοιτητές του έχουν αναπτύξει έναν δυνητικά ισχυρό τρόπο για να βλέπουν τα ρομπότ χρησιμοποιώντας ραδιοκύματα. Φυσικά το ραντάρ, το οποίο χρησιμοποιεί ραδιοκύματα, χρησιμοποιείται εδώ και δεκαετίες για την παρακολούθηση αεροσκαφών, πλοίων και του καιρού. Αλλά η περιστρεφόμενη συστοιχία στο ρομπότ του καθηγητή Zhao ρίχνει ραδιοκύματα προς όλες τις κατευθύνσεις. Ένα ενσωματωμένο σύστημα τεχνητής νοημοσύνης (AI) κατασκευάζει στη συνέχεια μια τρισδιάστατη εικόνα του περιβάλλοντος με αυτές τις πληροφορίες.
«Αυτό που προσπαθήσαμε να κάνουμε εδώ είναι βασικά να βοηθήσουμε τα ρομπότ να αποκτήσουν υπεράνθρωπη όραση - να βλέπουν σε σενάρια όπου τα ανθρώπινα μάτια ή οι παραδοσιακοί οπτικοί αισθητήρες δεν μπορούν», εξηγεί ο καθηγητής Zhao.
Υποστηρίζει ότι η τεχνολογία θα μπορούσε να βοηθήσει ένα μελλοντικό ρομπότ έρευνας και διάσωσης να σώσει ανθρώπους από ένα φλεγόμενο κτίριο. Σε μεταγενέστερες δοκιμές του ρομπότ χρησιμοποιήθηκε ένα διαφανές πλαστικό κουτί γεμάτο καπνό που τοποθετήθηκε γύρω από τον περιστρεφόμενο εξοπλισμό του, προκειμένου να αποφευχθεί η ενεργοποίηση οποιουδήποτε κοντινού συναγερμού πυρκαγιάς.
Παρόλο που οι άνθρωποι δεν μπορούν να τα δουν, τα ραδιοκύματα είναι μια μορφή φωτός με την έννοια ότι αποτελούν μέρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, το οποίο περιλαμβάνει επίσης τις ακτίνες Χ και τις ακτίνες γάμμα. Μόνο ένα μικρό μέρος του φάσματος χαρακτηρίζεται ως ορατό φως. Όντας φως, τα ραδιοκύματα μπορούν να ανακλώνται από επιφάνειες και υλικά, αν και με ελαφρώς διαφορετικό τρόπο από το ορατό φως.
Ο καθηγητής Zhao και οι συνάδελφοί του σχεδίασαν το ρομπότ τους έτσι ώστε να μπορεί να αντιλαμβάνεται αυτές τις ανακλάσεις ραδιοκυμάτων. Ο κρίσιμος παράγοντας εδώ είναι ότι τα ραδιοκύματα είναι πολύ μακρύτερα από τα κύματα του ορατού φωτός, πράγμα που σημαίνει ότι δεν εμποδίζονται από μικροσκοπικά σωματίδια καπνού.
Ο καθηγητής Zhao λέει ότι εργάζεται επίσης για την προσαρμογή της τεχνολογίας έτσι ώστε το ρομπότ να μπορεί να βλέπει μέρος της διαδρομής γύρω από μια γωνία. Σκεφτείτε το σαν μια αίθουσα καθρεφτών, προτείνει, μόνο που είναι για ραδιοκύματα αντί για ορατό φως.
«Είναι πραγματικά πολύ ενδιαφέρουσα εργασία και αρκετά εντυπωσιακή», λέει ο Friedemann Reinhard από το Πανεπιστήμιο του Rostock στη Γερμανία, ο οποίος δεν συμμετείχε στην εργασία. Το 2017, ο καθηγητής Ράινχαρντ και οι συνάδελφοί του περιέγραψαν πώς τα σήματα Wi-Fi θα μπορούσαν να επιτρέπουν στους κατασκόπους να βλέπουν σε ιδιωτικά δωμάτια.
Ένας μικρός περιορισμός είναι ότι η περιστρεφόμενη συστοιχία δεν μπορεί, εξ ορισμού, να δει προς όλες τις κατευθύνσεις ταυτόχρονα. Ο καθηγητής Reinhard λέει ότι μια μεγάλη επεξεργασία δεδομένων που πραγματοποιεί το σύστημα φαίνεται απαραίτητη για να καθαρίσει την εικόνα που προκύπτει από αυτή την περιστρεφόμενη συσκευή.
Ωστόσο, το ρομπότ εκπέμπει ραδιοκύματα στη ζώνη κυμάτων χιλιοστού (κύματα που έχουν μήκος μεταξύ ενός και δέκα χιλιοστών). Πρόκειται για την ίδια τεχνολογία που χρησιμοποιείται για ορισμένες εγκαταστάσεις 5G.
«Αυτό είναι δυνητικά πολύ ελκυστικό, είναι μια πολύ καλά κατανοητή, φθηνή τεχνολογία», λέει ο καθηγητής Reinhard. «Σίγουρα θα ήθελα πολύ να δω ένα αυτοκινούμενο αυτοκίνητο να κινείται μόνο με ραντάρ» προσθέτει.
Αλλά είναι δυνατόν να αποφύγουμε τη χρήση περιστρεφόμενων συσκευών εκπομπής ραδιοκυμάτων για να έχουμε μια πλήρη εικόνα, λέει ο Fabio da Silva, ιδρυτής και διευθύνων σύμβουλος της αμερικανικής εταιρείας Wavsens, η οποία επίσης αναπτύσσει τεχνολογία ανίχνευσης με ραδιοκύματα.
«Δημιουργήσαμε έναν αλγόριθμο που σας επιτρέπει να ανιχνεύετε ολόκληρο το χώρο στιγμιαία και συνεχώς, ώστε να μην χρειάζεται να περιστρέφουμε τις κεραίες μας», λέει. Ο ίδιος περιγράφει το σύστημα ως κάτι παρόμοιο με τον ηχοεντοπισμό, που χρησιμοποιούν οι νυχτερίδες. Στέλνει ραδιοκύματα και «ακούει» πώς επιστρέφουν τα κύματα, γεγονός που αποκαλύπτει το σχήμα αυτού που έχουν χτυπήσει. Ορισμένοι ερευνητές έχουν χρησιμοποιήσει ραδιοκύματα για την ανίχνευση κρυμμένων όπλων, όπως κρυμμένα πιστόλια και μαχαίρια. Τα ραδιοκύματα μπορούν ακόμη και να «αποτυπώσουν» τις λεπτομέρειες ενός δωματίου.
Στη συνέχεια, αν σαρωθούν εκ νέου αργότερα, αυτό θα αποκαλύψει αν κάποια αντικείμενα στο δωμάτιο έχουν μετακινηθεί. Πέρυσι, επιστήμονες στη Γερμανία πρότειναν στις χώρες να χρησιμοποιήσουν αυτή τη μέθοδο για να ελέγξουν τη διαχείριση των αποθεμάτων πυρηνικών όπλων άλλων χωρών. Θα ήταν ένας τρόπος για να μάθουμε αν κάποιος έχει μετακινήσει τις πυρηνικές κεφαλές, για παράδειγμα.
Ξεχωριστά, η Luana Olivieri στο Πανεπιστήμιο Loughborough διερεύνησε τη χρήση μιας διαφορετικής μορφής μη ορατής ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, τα κύματα terahertz. Αυτά είναι μικρότερα από τα ραδιοκύματα αλλά μεγαλύτερα από τα ορατά κύματα φωτός. «Αυτό το μήκος κύματος είναι ιδιαίτερα ανεξερεύνητο», λέει η Δρ Olivieri.
Είναι δυνατόν να δούμε μέσα από αντικείμενα και να αναλύσουμε υλικά χρησιμοποιώντας αυτή τη μορφή ακτινοβολίας, προσθέτει. Ένα τέτοιο σύστημα θα μπορούσε, θεωρητικά, ακόμη και να αναγνωρίζει συγκεκριμένα φάρμακα ανιχνεύοντας τη χημική τους δομή.
Αλλά ενώ η θέαση μέσα από τα υλικά θα μπορούσε να βοηθήσει ένα ρομπότ διάσωσης να βρει έναν παγιδευμένο άνθρωπο σε κάποια μελλοντική καταστροφή, έχει και άλλες εφαρμογές. Οι αστυνομικές δυνάμεις και οι στρατοί έχουν πρόσβαση σε τεχνολογία που βασίζεται σε ραδιοφωνία και τους επιτρέπει να βλέπουν μέσα από πόρτες και τοίχους, σε κάποιο βαθμό.
«Η πολεμική μάχη είναι σίγουρα μια αγορά στην οποία απευθύνεται. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να βρεθεί και να σκοτωθεί κάποιος», λέει ο κ. da Silva. Έχει παρουσιάσει την τεχνολογία της Wavsens στο υπουργείο Άμυνας των ΗΠΑ και στο υπουργείο Άμυνας του Ισραήλ, λέει.
Και όμως, αυτές οι εφαρμογές δεν είναι εντελώς εκπληκτικές, προτείνει ο καθηγητής Reinhard, ο οποίος επισημαίνει ότι μια σειρά από αναδυόμενες τεχνολογίες έχουν κατ' αρχήν διευκολύνει τον εντοπισμό και την επίθεση σε ανθρώπους.
«Ίσως το ραντάρ να ακούγεται τρομακτικό - αλλά τα drones και οι φτηνές κάμερες είναι το πολύ πιο επικίνδυνο πράγμα», λέει.
Με πληροφορίες από BBC
