روبوت يجتاز اختبار تورينج للبستنة متعددة الثقافات

انا احب النباتات. أنا لست رائعًا مع النباتات. لقد قبلت هذه الحقيقة ، وبالتالي فقد عهدت بحياة جميع النباتات التي تحت رعايتي إلى الروبوتات. هذه ليست روبوتات خيالية: إنها أنظمة مائية أوتوماتيكية تعتني بالمياه والمواد المغذية وأشعة الشمس (المزيفة) ، وتقوم بعمل رائع. يكاد يكون من المؤكد أن نباتاتي أكثر سعادة بهذه الطريقة ، وبالتالي لا يتعين عليّ أن أشعر بالذنب حيال نهج عدم التدخل. هذا صحيح بشكل خاص أن هناك الآن بيانات من عالم الروبوتات في جامعة كاليفورنيا في بيركلي لدعم التأكيد على أن البستانيين الآليين يمكنهم القيام بعمل جيد مثل أفضل البستانيين البشر. في الواقع ، في بعض المقاييس ، يمكن للروبوتات أن تعمل بشكل أفضل.

في عام 1950 ، نظر آلان تورينج في السؤال “هل يمكن للآلات أن تفكر؟” واقترح اختبارًا يعتمد على مقارنة قدرة الإنسان مقابل الآلة على الإجابة على الأسئلة. في هذه الورقة ، نأخذ في الاعتبار السؤال “هل يمكن للآلات الحديقة؟” بناءً على مقارنة قدرة الإنسان مقابل الآلة على الاعتناء بحديقة متعددة الأنواع حقيقية.

تتمتع جامعة كاليفورنيا في بيركلي بتاريخ طويل من الحدائق الآلية ، حيث يعود تاريخها إلى أوائل التسعينيات على الأقل. و (كما جربت) يمكنك الاعتناء بالحديقة بالكامل باستخدام إنسان آلي. لكن السؤال الحقيقي هو: هل يمكنك أن تعتني بحديقة مع إنسان آلي بشكل مفيد بطريقة فعالة مثل الإنسان الذي يرعى نفس الحديقة؟ حان الوقت لبعض العلوم!

AlphaGarden هو مزيج من نظام الزراعة الآلية العملاقة التجارية و AlphaGardenSim من جامعة كاليفورنيا في بيركلي ، والذي يخبر الروبوت بما يجب القيام به لتعظيم صحة النبات ونموه. يشتمل النظام على كاميرا عالية الدقة وأجهزة استشعار لرطوبة التربة لمراقبة نمو النبات ، وكل شيء (في الغالب) مؤتمت بالكامل ، من زراعة البذور إلى الري بالتنقيط إلى التقليم. الحديقة نفسها معقدة نوعًا ما ، لأنها حديقة متعددة الأنواع (بمعنى نباتات مختلفة). الزراعة متعددة الأنواع تحاكي كيف تنمو النباتات في الطبيعة ؛ تشمل فوائده مقاومة الآفات ، وانخفاض احتياجات التسميد ، وتحسين صحة التربة. ولكن نظرًا لأن النباتات المختلفة لها احتياجات مختلفة وتنمو بطرق مختلفة بمعدلات مختلفة ، فإن الزراعة متعددة الأنواع تتطلب عمالة أكثر من الزراعة الأحادية ، وهي الطريقة التي تحدث بها معظم الزراعة على نطاق واسع.

لاختبار أداء AlphaGarden ، قام باحثو جامعة كاليفورنيا في بيركلي بزراعة قطعتي زراعة متجاورتين بنفس البذور في نفس الوقت. كان هناك 32 نباتًا في المجموع ، بما في ذلك اللفت ، لسان الثور ، السلق السويسري ، الخردل الأخضر ، اللفت ، الجرجير ، الخس الأخضر ، الكزبرة ، والخس الأحمر. على مدار شهرين ، قامت AlphaGarden برعاية قطعة الأرض الخاصة بها بدوام كامل ، بينما قام خبراء البستنة المحترفون برعاية قطعة الأرض المجاورة. بعد ذلك ، تم تكرار التجربة ، باستثناء أنه سُمح لـ AlphaGarden بترتيب زراعة البذور لمنح النباتات بطيئة النمو بداية قوية. كان على الإنسان أن يساعد الروبوت في التقليم من وقت لآخر ، ولكن فقط لمتابعة توجيهات الروبوت عندما لا تستطيع أداة التقليم أن تفعل ما تريد القيام به.

حقق كل من الروبوت والإنسان المحترف نتائج مماثلة في قطع أراضي حديقتهما.جامعة كاليفورنيا في بيركلي

أظهرت نتائج هذه الاختبارات أن الروبوت كان قادرًا على مواكبة الإنسان المحترف من حيث تنوع النبات الشامل والتغطية. بعبارة أخرى ، نمت الأشياء أيضًا عندما تم رعايتها بواسطة الروبوت كما نمت عندما تم رعايتها من قبل إنسان محترف. يتمثل الاختلاف الأكبر في أن الروبوت تمكن من مواكبة استخدام الماء بنسبة 44 في المائة أقل: عدة مئات من اللترات أقل على مدى شهرين.

يقول الباحثون: “لقد اجتاز AlphaGarden اختبار تورينج للبستنة”. يقولون أيضًا أنه “لا يزال هناك الكثير الذي يتعين القيام به” ، وذلك غالبًا عن طريق تحسين محاكي نمو نبات AlphaGardenSim لزيادة تحسين استخدام المياه ، على الرغم من وجود متغيرات أخرى لاستكشافها مثل مصادر الضوء الاصطناعي. المستقبل هنا غير مؤكد إلى حد ما ، على الرغم من أن الأجهزة باهظة الثمن ، والعمالة البشرية رخيصة (نسبيًا). المعرفة البشرية الخبيرة ليست رخيصة بالطبع. لكن بالنسبة لأولئك منا الذين ليسوا خبراء إلى حد كبير ، يمكنني بسهولة تخيل تركيب بعض الكاميرات فوق حديقتي وتركيب بعض أجهزة الاستشعار ثم اتباع أوامر جهاز المحاكاة حول مكان وزمان وكمية المياه والتقليم. يسعدني دائمًا التبرع بعملي لروبوت يعرف ما يفعله بشكل أفضل مني.

هل يمكن لماكينات الحديقة؟ مقارنة منهجية بين AlphaGarden مقابل البستانيين المحترفين “، بقلم سيميون أديبولا ، ريشي باريك ، مارك بريستن ، ساتفيك شارما ، شري إيرون ، أنانث راو ، سانديب موخيرجي ، تومسون كو ، كريستينا ويستروم ، يوجين سولووجو ، وكين غولدبرغ من جامعة كاليفورنيا في بيركلي. قدمت في ICRA 2023 في لندن. .