شبیه سازی/1؛

شبیه سازی و معرفی برخی پروژه‌های بزرگ جهانی

سه‌شنبه 20 آذر 1397 - 16:13
کد مطلب: 978874
شبیه سازی

شبیه‌سازی در عرصه‌های مختلف کاربرد‌های متفاوتی دارد و در هر کدام تعریف جداگانه ای دارد. در پژوهشکده‌های سلول‌های بنیادین منظور و تعریف از شبیه سازی به یک معناست و در پروژه‌های ناسا به یک معنا؛ اما در همه این عرصه ها نوع نگاه به مسئله یکی است.

به گزارش خبرنگار گروه علم و فناوری ایسکانیوز، در این گزارش ابتدا به تشریح شبیه‌سازی می‌پردازیم و سپس کاربردهای شبیه‌سازی و پژوهش‌های بزرگ انجام شده در این عرصه را بررسی می‌کنیم.

شبیه‌سازی چیست؟

شبیه‌­سازی‌ فرآیند طراحی‌ مدل از سیستمی واقعی است که با ‌انجام‌ آزمایش، با استفاده از این‌ مدل و‌ با هدف‌ پی‌بردن‌ به‌ رفتار سیستم‌ یا ارزیابی‌ استراتژی­‌های‌ گوناگون،‌ در محدوده‌ای‌‌ به‌وسیله‌ معیار و یا مجموعه‌ای‌ از معیارهای اعمال‌ شده‌، برای‌ عملیات‌ سیستم‌، صورت ‌می‌گیرد. هم­چنان‌ که یک سیستم با گذشت زمان تکوین می‌­یابد، رفتار آن با ایجاد مدل شبیه­‌سازی بررسی می ­شود. این مدل، معمولاً به‌شکل مجموعه‌ای از فرض ­های مربوط به عملکرد سیستم است. این فرض­ ها در چهارچوب رابطه ­های ریاضی، منطقی و نمادین بین نهاده‌­ها یا اهداف مورد نظر سیستم بیان می شود.

می توان شبیه‌سازی را در جملاتی به صورت زیر تعریف کرد:

  • شبیه سازی، تقلیدی از یک سیستم یا عملیات در طول زمان است.
  • شبیه سازی، بیان رفتار پویای یک سیستم به واسطه حرکت آن از یک وضعیت به وضعیت دیگر بر اساس قواعد عملیاتی تعریف شده است.
  • شبیه سازی، برای ارزیابی عددی یک مدل استفاده شده و در آن داده ها به جهت تخمین ویژگی های مورد نظر مدل جمع آوری می شوند.

کاربردهای شبیه سازی:

شبیه‌سازی در بسیاری زمینه‌ها از جمله مدل سازی سامانه‌های طبیعی و انسانی، کسب بینش پیرامون نحوه کار آنها و شبیه‌سازی فناوری برای بهینه‌سازی عملکرد و مهندسی ایمنی به کار می‌رود.

از نمونه های مطرح شبیه سازی در جهان که یا در حال تکمیل و یا انجام پذیرفته‌اند می توان به این موارد اشاره کرد:

تولید ۴۹ نمونه ژنتیکی مشابه از کوچک‌ترین سگ دنیا

دانشمندان با کمک ژن‌های یک سگ چی واوا به نام میراکل میلی که عنوان کوچک‌ترین سگ دنیا را در اختیار دارد، توانسته اند ۴۹ نمونه ژنتیکی مشابه به آن را تولید کنند. جثه میراکل آنقدر ظریف است که بسیاری اعلام کردند مدت زمان زیادی زنده نمی ماند؛ اما با گذشت سال‌ها میراکل همچنان زنده است.

شبیه سازی جام جهانی فوتبال 2014

گلدمن ساکس ویژگی‌های تیم ها، نتایج به دست آمده و داده های انفرادی بازیکنان تیم ها را دریافت کرده و سپس یافته های اولیه را با نتایج مسابقات جام جهانی و رقابت های اروپایی از سال ۲۰۰۵ تا 2014 مقایسه کرد.

در مرحله بعد برای دستیابی به دقیق ترین نتیجه ممکن؛ بازی های جام جهانی را یک میلیون بار شبیه سازی کرده که در نهایت به پیروزی برزیل ختم شد. این در حالی است که در آن جام جهانی؛ برزیل از آلمان با نتیجه 7 بر 1 شکست خورد.

پس از شکست برزیل این موسسه مالی در بیانیه ای با تاکید روی جزئیات فنی به ماهیت غیر قابل پیش بینی فوتبال اشاره کرد:

ما با استفاده از روش های آماری پیشرفته و داده های فراوان، طبیعت تصادفی این تورنومنت را هم در نظر گرفته ایم، با این حال این پیش‌بینی قطعی نیست؛ چرا که فوتبال پیش ناپذیر است.

البته موسسه EA Sports که قهرمان جام جهانی 2014 را به درستی پیش بینی کرد برای جام جهانی 2018 نیز فرانسه را به عنوان گزینه نهایی خود انتخاب کرد که باز هم نتیجه درستی بود.

آزمایشات ناسا برای شبیه سازی حادثه سقوط

ناسا برای بررسی نحوه برخورد هواپیما و فضا‌پیما با زمین و برای بررسی عیوب موجود در تولیدات خود دست به آزمایش‌های دشواری در این زمینه می‌زند که در آن از مانکن‌های آزمایشی مخصوصی استفاده می‌کند تا متخصصان این اداره بتوانند آسیب‌‌های احتمالی وارد شده به سرنشینان را بسنجند.

مرکز تحقیقات لانگلی ناسا، ویدئویی منتشر کرده که آزمایشات گوناگون ناسا نظیر کپسول‌های آزمایشی، فضاپیما‌های شبیه سازی شده و حتی پرواز کامل هواپیما در آن نشان داده شده است.

بنا بر نظر محققان و پژوهشگران؛ هوش مصنوعی در آینده‌ای نه چندان دور زندگی بیشتر انسان‌ها را تحت تاثیر قرار خواهد داد و با در نظر گرفتن میزان آسیب پذیری انسان در محیط های مختلف شرایط زندگی را برای انسان بهبود خواهد بخشید.

شبیه سازی رفتار مغز انسان روی شبکه عصبی مصنوعی

طی پژوهشی که توسط گروهی از محققان و دانشمندان دانشگاه ساوت همپتون برای شبیه سازی مغز صورت گرفت، مشخص شد که ممریستورها یا رزیستورهایی که مقاومت قبلی خود را به خاطر می آورند می توانند یک شبکه عصبی را هدایت نمایند.

باید اشاره شود که تکنولوژی یاد شده روزهای نخست خود را پشت سر می گذارد اما اگر به دنبال معرفی گونه ای از هوش مصنوعی هستید که بتواند رفتار مغز را به صورت تمام عیار تقلید نماید، آنگاه به «صدها میلیارد» سیناپس یا شاید هم مقدار بیشتری از آن نیاز خواهید داشت. هرچند تیم دانشگاه ساوت همپتون یادآور شده که برای دستیابی به اهداف محدودتر نیازی به کاربرد این میزان ممریستور نیست.

به بیان دیگر می توان سنسورهایی را به خدمت گرفت که نحوه طبقه بندی اشیاء و تشخیص الگوها را بدون نیاز به کمک انسانی خوب می دانند؛ این قابلیت در مکان هایی سودمند واقع می گردد که معمولا مملو از خطر بوده و دسترسی به آنها نیز دشوار است. در آینده گجت هایی ساخته می شوند که علاوه بر ارتباط با جهان خارج توانایی درک آن را نیز داشته باشند.

پایگاه 61 میلیون دلاری چین برای شبیه سازی زندگی در مریخ

یک کاوشگر بدون سرنشین این کشور در سال 2020 به مریخ فرستاده می شود. این کاوشگر قرار است 13 نوع محموله را که اکنون در حال توسعه هستند با خود به سیاره سرخ ببرد. چین امیدوار است در این ارسال 6 مریخ نورد را فرود آورد. در حالی که 7 وسیله نقلیه در مدار گردش کنند تا به این ترتیب داده های حیاتی از جمله دمای سطح جمع آوری شوند.

گفته شده این مأموریت می تواند راه انسان ها و ربات ها برای رفتن به سیاره سرخ را هموار کند؛ همچنین می تواند برای افرادی که قصد چشیدن طعم زندگی در سیاره سرخ را دارند کاربرد داشته باشد.

شبیه سازی دالی

شبیه‌سازی (Cloning) اصطلاحا عبارت است از کشت هسته سلول غیر جنسی انسان یا حیوان که دارای کروموزوم کامل است در سلول تخمک عاری از هسته جنس ماده و بارور کردن این تخمک به کمک روش‌های ویژه در رحم طبیعی یا مصنوعی به منظور تشکیل موجود زنده‌ای که از لحاظ شکل ظاهری دقیقا مانند صاحب هسته سلول اولیه باشد. یا به بیان ساده‌تر، کلونینک به معنای «تولید مثل و ایجاد موجودی مشابه نسخه اصلی به طریقه‌ای غیرجنسی» است.

دانشمندان اسکاتلندی، جهان را با خبر همانندسازی دالی، نخستین پستاندار همانندسازی شده‌ با استفاده از سلول بالغ، شگفت‌زده کردند. استثنایی بودن دالی از آنجاست که والدین این گوسفند در حقیقت سلول‌های گرفته‌شده از بافت‌های تنها یک گوسفند ماده‌ بالغ دیگر بودند. دالی نسخه‌ دیگر ژنتیکی همان گوسفند است؛ یک کلون.

سرهای رباتی که به انسان واکنش نشان می دهند

شرکت Furhat Robotics از رباتی که از طریق حرکات چهره با انسان‌ها ارتباط برقرار می‌کرد، رونمایی کرد. این کمپانی مدعی شد که ربات آنها در واقع پیشرفته ترین ربات اجتماعی و پلتفرم هوش مصنوعی مکالمه‌گر جهان است. با این وجود ربات مذکور در مواجهه با فردی که بوتاکس به صورتش تزریق کرده بود نتوانست حالات چهره وی را شناسایی کند و عملکرد مناسبی از خود بر جای بگذارد.

با این وجود مسئولان کمپانی سازنده‌ این ربات مدعی شده‌اند ربات ‌آنها در برابر یک گزینه‌ به خصوص موفق نشده و توانسته عملکرد مطلوبی از خود بر جای بگذارد. آنها در مرحله‌ تست این ربات متوجه شدند که اندروید قادر نیست با یک سوژه به خصوص ارتباط برقرار کند.

سازندگان این ربات سریعا دست به کار شدند تا راهی برای حل این مشکل پیدا کنند و سیستم را دوباره تنظیم نمودند تا بتواند به کوچک‌ترین تکان عضله نیز عکس العمل نشان دهد.

Furhat با استفاده از تکنولوژی دستیار هوشمند مشابه سیری و آلکسا یا ربات پپر کمپانی سافت بنک موفق شده قدمی رو به جلو بگذارد و ابزاری برای آینده خلق کند.

سر و صورت مجزای این ربات می‌تواند حالات صورت کاراکتر‌های مختلفی به خود بگیرد و هر کدام از آنها خصوصیات منحصر به فردی از خود نشان خواهند داد که بسیار به انسان‌های واقعی شباهت دارند.

به نظر می رسد هوش مصنوعی و شبیه سازی در زمینه های مختلف ارتباط انسان را با محیط اطراف به معنایی که می شناسیم به حداقل برساند و در عوض تجارب جدیدتر و نوع زندگی با مرتبه متفاوتی را به انسان پیشنهاد می کند. این نوع از زندگی قطعا نیازمند نگاهی نو و جدی به جهان و مشارکت های انسانی است.

در گزارش های آتی به یافته ها و دستاوردهای جدید در عرصه شبیه سازی و همچنین پیشرفت کشور ایران در این حوزه می پردازیم.

منابع:

www.dailymail.com

www.sciencedaily.com

www.xti.ir

انتهای پیام/

279 / 279

نظرات

1- لطفا نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.
2- نظرات حاوی مطالب توهین‌آمیز یا بی‌احترامی به اشخاص، قومیت‌ها، عقاید دیگران و مغایر با قوانین کشور منتشر نمی‌شود.
3- نظرات پس از تایید منتشر می‌شود.

ایسکاTV

اخبار پر بازدید

آخرین اخبار