ربـات‌های نیکوکار

فعالیت‌های آزمایشگاه رباتیک دانشکده مکانیک چطور به سمت طراحی، ساخت و استفاده از ربات‌های اجتماعی جهت پیدا کرد؟

ربات‌ها در ابتدای اختراع، بیش از هر چیز برای بالا بردن کیفیت محصولات تولیدی، انجام کارهای تکراری و خسته‌کننده و بالابردن ایمنی کارکنان به جامعه صنعتی راه پیدا کردند. با پیشرفت این فناوری در حدود 50 سال گذشته، بیش از یک دهه است که ربات‌های انسان‌نما و جانورنما معرفی و توسعه داده شده و در دنیا مورد استقبال قرار گرفته‌اند. به این ترتیب ربات‌ها در نقش‌های مختلف وارد زندگی انسان شدند و مفهومی به نام ربات‌های اجتماعی (Social Robots) از زمان ورود این ربات‌ها به اجتماع شکل گرفت.

من سال 1366 با مدرک دکترای مهندسی مکانیک و حوزه تخصصی رباتیک به ایران بازگشتم. آن زمان هنوز حوزه رباتیک در کشور فعال نبود و دوست داشتم از تخصصی که داشتم در جامعه خودم استفاده کنم. در همین زمینه برنامه‌ریزی ارائه واحد درسی رباتیک در دانشکده مکانیک دانشگاه صنعتی شریف را انجام دادیم و پیرو این برنامه آزمایشگاه آموزشی رباتیک را تاسیس کردیم.

حوزه ربات اجتماعی ابتدا کمی نسبت به سایر زمینه‌های مطرح رباتیک در کشور متفاوت به نظر می‌رسید. زیرا ربات‌های اجتماعی می‌توانند در اجتماع و در نقش‌های گوناگون حضور پیدا کنند و به عنوان مثال برای بالا بردن بهره‌وری تدریس در کلاس از آنها استفاده شود. برای مثال یکی از همکاران ما، در دوره تحقیقاتی پسا دکتری از ربات‌های انسان‌نما به عنوان وسیله کمک آموزشی برای آموزش زبان به دانش‌آموزان استفاده کرد. این فرد که دکترای زبان‌شناسی دارد، از ربات انسان‌نما به عنوان دستیار معلم استفاده کرد. هدف از این آزمایش، بررسی تاثیر حضور ربات در کلاس درس دانش‌آموزانی بود که برای اولین بار در حال فرا گرفتن زبان انگلیسی هستند. این تاثیرگذاری در مورد یادگیری و ماندگاری لغات و نحوه مدیریت اضطراب دانش‌آموزان در کلاس سنجیده شد.

اجرای چنین پروژه‌ای با مشارکت متخصص‌های مختلف و به ظاهر بسیار متفاوت چه نتیجه و بازخوردی به دنبال داشت؟

در این پروژه با چالش‌های عجیبی روبه‌رو بودیم و برای برخی همکاران حضور فردی با تحصیلات زبان‌شناسی در حوزه رباتیک تعجب‌برانگیز بود. در واقع یکی از چالش‌های بزرگ این رشته، ایجاد تعامل بیشتر با تخصص‌ها و رشته‌های مختلف است. در نهایت نتیجه این پروژه نشان داد در کلاس‌هایی که از ربات استفاده می‌شد، اهداف یادگیری صحیح لغات، تلفظ درست، سرعت یادگیری و ماندگاری لغات سریع‌تر اتفاق می‌افتد. هنگام اجرای این پروژه سال 1392 کتاب زبان انگلیسی آموزش و پرورش که در برنامه 9 ماهه آموزش داده می‌شد، در مدت دو ماه و نیم پوشش داده شد.

انسان باید همواره خود را آموزش دهد تا محدود فکر نکند و هنگامی که وارد رشته و حوزه جدیدی می‌شود، ذهن خود را برای پرورش ایده‌های بیشتر باز بگذارد. به همین ترتیب بعد از اجرای این پروژه ما نتیجه‌گیری کردیم اگر این ربات‌ها در کلاس زبان، استرس دانش‌آموزان را کمتر می‌کند، می‌توان در زمینه‌های دیگر نیز از آنها استفاده کرد. بنابراین ما پروژه بعدی را در بیمارستان محک برای کاهش استرس کودکان مبتلا به سرطان حین شیمی‌درمانی آغاز کردیم. کودکان مبتلا به سرطان علاوه بر تحمل درد و استرس ناشی از شیمی‌درمانی، استرس ناشی از برخورد با اطرافیان و جامعه را نیز متحمل می‌شوند. از طرفی کودکان دقیقا نمی‌دانند به چه دلیل دچار این بیماری شده‌اند و با چه اتفاقاتی در حین درمان و محیط بیمارستان روبه‌رو هستند.

بنابراین ما تصمیم گرفتیم سناریوهای آموزشی طراحی کنیم و به کمک ربات‌ها آن را برای کودکان در حضور روان‌شناسان مجرب اجرایی کردیم. نتایجی که از این تحقیق گرفتیم این بود که حضور ربات اجتماعی در کنار روان‌شناس به عنوان یک ابزار کمکی استرس‌های کودکان در دوره شیمی‌درمانی را پایین می‌آورد. هنگامی که کودک بداند به چه دلیل دارو مصرف می‌کند و تحت درمان قرار می‌گیرد، معمولا با پزشک همراهی بهتری دارد. نتیجه این طرح در قالب مقاله‌ای در پنجمین کنفرانس رباتیک اجتماعی در سیدنی استرالیا ارائه شد و دکتر مینو عالمی در این کنفرانس به علت جدید‌بودن موضوع، جایزه بهترین مقاله را از آن هسته پژوهشی نوپای ما کرد.

بنابراین می‌توان گفت با اجرایی کردن این پروژه‌ها، کاربرد ربات‌ها وارد فضای جدید و متفاوتی با نگاه رایج شده است؟

ما با ورود به این حوزه چندرشته‌ای بسیاری از مرزها را در جامعه شکستیم، کارگروهی موفق را تجربه کردیم و نشان دادیم فردی می‌تواند در دانشکده مهندسی مکانیک تحصیل کرده باشد، اما کار پژوهشی مرتبط با حوزه روان‌شناسی یا زبان‌شناسی انجام دهد و برعکس. بعد از طرح آموزشی به کار گرفته شده برای کودکان مبتلا به سرطان، در قالب طرحی دیگر، با حمایت ستاد توسعه علوم و فناوری‌های شناختی که در مورد کودکان اوتیسم نیز تحقیق می‌کند، از ربات‌ها به عنوان ابزار کمک درمان در کنار روان‌شناسان استفاده کردیم. ابتدا علائم این اختلال را مطالعه کردیم و از تجربیات پروژه در زمینه کودکان مبتلا به سرطان برای بالا بردن توجه و تعامل اجتماعی کودکان مبتلا به اوتیسم کمک گرفتیم. کودکان مبتلا به اوتیسم صبح‌های جمعه در آزمایشگاه همین دانشگاه با ربات‌های اجتماعی کار می‌کردند و به گفته والدین و پزشکان این کودکان، جلسات این پروژه در روند یادگیری کودکان تاثیرگذار بوده است.

در ادامه به فرآیند ساخت ربات‌های بومی با محوریت اجتماعی روی آوردیم. پروژه ربات «آرش» به عنوان یک ربات کمک درمان برای محیط‌های بیمارستانی نخستین پروژه بومی بود که برای این منظور طراحی شده و نگرانی بابت خراب شدن و از کار افتادن آن وجود ندارد. پیش از این از ربات نانو استفاده می‌شد که یک ربات انسان‌نما در روند تجاری است و همیشه نگرانی از کار افتادن و عدم پایداری آن وجود دارد. در حال حاضر نیز گروه فعالی از دانشجویان کارشناسی، کارشناسی ارشد، دکتری و محققان پسادکتری از رشته‌ها و دانشگاه‌های مختلف در آزمایشگاه رباتیک اجتماعی ـ شناختی دور یکدیگر جمع شده‌اند تا با استفاده از تجربیات جمعی، پروژه‌های بزرگ را جلو ببرند.

تقریبا می‌توان گفت همه این طرح‌ها با هدف بهبود کیفیت زندگی کودکان برنامه‌ریزی شده است، آیا هدف پروژه‌های تحقیقاتی و آموزشی شما برقراری ارتباط بیشتر با کودکان است؟

تمرکز ما روی طراحی و استفاده از ربات‌های اجتماعی در گروه سنی 4 تا 14 سال و بیش از همه با تمرکز روی کودکان و نوجوانان کم‌توان است. یکی از دلایل این انتخاب، بیشتر بودن طیف سنی جوان در کشور و مورد دیگر این بوده که خانواده‌ها اهمیت زیادی برای کودکان قائل می‌شوند و می‌توان در این حوزه اثرگذارتر بود.

همچنین طراحی و ساخت «ربات رسا» که یک ربات زبان اشاره برای کمک به کودکان، ناشنوا پروژه دیگری است که اجرا شده و نیاز به کیفی‌سازی دارد. آمارها نشان می‌دهد روزانه حدود 14 کودک ناشنوا در کشور متولد می‌شوند و حدود نیم میلیون فرد کم‌شنوا و ناشنوا در ایران داریم که به علت آشنایی نداشتن با زبان اشاره، هیچ آینده‌ای برای خود متصور نیستند. به این ترتیب پروژه‌ای برای طراحی و ساخت رباتی برای آموزش زبان اشاره معرفی کردیم.

در آینده فعالیت این ربات‌های تحقیقاتی به چه شکل خواهد بود و استفاده از آنها چقدر فراگیر خواهد شد؟

بعد از طراحی ربات‌های بومی مثل پروژه ربات آرش، به پیشنهاد کارشناسان و اعضای آزمایشگاه رباتیک این دانشکده، شرکت دانش‌بنیان دکتر ربات را با تمرکز روی ربات‌های اجتماعی با کاربردهای وسیع اجتماعی تاسیس کردیم.

از سوی دیگر، هنگامی که ما تصمیم به تجاری‌سازی ربات‌ها گرفتیم، برای تامین هزینه خدمت به جامعه نیاز به بودجه داشتیم. در اینجا بر خلاف آزمایشگاه که حوزه فعالیت معطوف به کودکان است، پروژه ربات مانکن را برای بزرگسالان طراحی کردیم. این ربات از مقاله‌های دانشجویی نیامده و با نگاه تجاری طراحی شده است. ربات مانکن می‌تواند برای فروشگاه‌ها جذاب باشد و کاربری آن ساده است. البته می‌توان باتوجه به نوع کاربرد، هوشمندی و پیچیدگی ربات را افزایش داد. ما در مسابقه خلاقیت کنفرانس ایکرام (ICROM) نمونه‌ای از این ربات را با هزینه شخصی ساختیم و ارائه کردیم تا جذابیت این ایده را به نمایش بگذاریم.

با توسعه فناوری‌های رباتیک و استفاده از ربات‌ها در اجتماع، تهدید شدن مشاغل نگرانی جمع بزرگی از جامعه است. این نگرانی چقدر می‌تواند اهمیت داشته باشد و ربات‌ها تا کجا ممکن است روی مشاغل جامعه تاثیرگذار باشند؟

زمانی که من به ایران آمدم و هنوز اینترنت به این شکل توسعه پیدا نکرده بود، از تلکس و نامه برای مکاتبات و ارتباطات استفاده می‌کردیم. بعد از روی کار آمدن دورنگار و اینترنت و تلفن همراه، تا سال‌ها همچنان از تلکس استفاده می‌کردیم. مثال دیگر در مورد وسایل حمل و نقل است که با وجود توسعه انواع خودروها، همچنان دوچرخه کاربری مختص به خود را دارد.

به نظر من رباتیک مشاغل را از انسان نمی‌گیرد، اما ممکن است نوع کار را تغییر دهد. احتمالا در بازه‌ای از زمان، مشاغل به دلیل منطبق نبودن افراد با فناوری‌های جدید، تحت تاثیر قرار می‌گیرند، اما شغلی از بین نمی‌رود و فقط روش کار متفاوت خواهد شد. پیشرفت فناوری چالش‌های خاص خود را دارد و می‌تواند نوع کار را تغییر دهد، اما مشاغل را از بین نمی‌برد و اتفاقا دامنه به‌وجودآمدن شغل‌های جدید را گسترده می‌کند. اگر همین الان به اطراف خود نگاه کنیم، بسیاری از فعالیت‌های ما همان فعالیت قدیمی است که به شکل جدید انجام می‌شود. خوشبختانه با توسعه اینترنت و شبکه‌های اجتماعی، جامعه ایران نیز با موضوعاتی در حوزه رباتیک اجتماعی آشنا شده است. واقعیت این است که دنیا به سمت استفاده از این فناوری می‌رود و باید ما هم هماهنگ با دنیا پیش برویم و همه آماده پذیرش این تغییرات باشند و در آن نقش داشته باشند. همان طور که حدود 20 سال پیش تصور انجام مکالمه تصویری ممکن نبود و امروز امری بدیهی و رایج است.

در نهایت می‌توان گفت برای آمادگی مواجهه با فناوری‌های جدید، باید مطالعات و پژوهش‌های علوم انسانی نیز تقویت و به روز شوند تا بتوان فضای ورود فناوری‌های جدید به جامعه را مدیریت کرد. به این ترتیب با چالش‌ها و مشکلات کمتری مواجه خواهیم بود. در مراحل بعدی نیاز به سرمایه‌گذاری برای توسعه این ربات‌ها، تجاری‌سازی و صادرات آنها وجود دارد. با تجاری‌سازی تعدادی از این ربات‌ها، می‌توان هزینه انجام پژوهش را برای توسعه این ربات‌ها تامین کرد.

به دنبال علم، برای علم

دکتر مقداری گسترش مسابقات مختلف در حوزه رباتیک را اتفاق مثبتی عنوان می‌کند که در نهایت نباید هدف اصلی محققان و پژوهشگران جوان باشد. او هدف اصلی را خلق ایده‌های تاثیرگذار می‌داند و معتقد است: این مسابقات و استفاده از ربات‌های نمایشی من را راضی نمی‌کرد و به دنبال تاثیرگذاری در حوزه‌هایی بودم که کمتر روی آنها کار شده است. شرکت در مسابقات مختلف می‌تواند اتفاق مثبتی باشد، اما نباید هدف اصلی باشد و به آن تکیه کرد. افراد باید با انگیزه درونی و پشتکار فعالیت خود را انجام دهند و مسابقه در مرحله بعد اهمیت پیدا می‌کند. به خاطرعلم باید به دنبال علم رفت، نه برای انگیزه‌هایی مثل برنده شدن و رتبه آوردن در رقابت‌ها. دانشجویان ما نباید برای گرفتن نوبل برنامه ریزی کنند، بلکه باید با علاقه به دنبال علم و نوآوری باشند تا شایستگی دریافت جوایزی نظیر نوبل را احراز کنند. قطعا هر کاری که انسان با عشق و علاقه و دانش دنبال کند، تاثیرگذار خواهد بود و افراد و سازمان‌هایی در دنیا هستند که تاثیرگذاری افراد شایسته را رصد کرده و در زمان مناسب از آن تقدیر می‌کنند.

با دکتر علی مقداری بیشتر آشنا شوید

دکتر مقداری در سال 1339 در محله نازی‌آباد تهران متولد شد. در اسفند 1357 و بعد از پیروزی انقلاب اسلامی با اخذ پذیرش از کالج (به قصد تحصیل با هزینه شخصی) به شهر شیکاگو در آمریکا رفت. بعد از حدود یک سال اقامت، کار و تحصیل در شیکاگو، به ایالت میسوری رفت و مدرک کارشناسی خود را در رشته مهندسی مکانیک و هوافضا از دانشگاه میسوری و کارشناسی ارشد خود را در مهندسی مکانیک اواخر سال 1362/ 1983 در دانشگاه ایلینوی شمالی تمام کرد. دوره دکتری مهندسی مکانیک را در دانشگاه نیومکزیکو و دوره پژوهشی پسا دکتری را در آزمایشگاه ملی لس آلاموس آمریکا گذراند.

پس از بازگشت به ایران از اول دی 1366 در دانشگاه صنعتی شریف با رتبه استادیار استخدام شد و در سال 1371 به رتبه دانشیاری و در سال 1376 به استادی ارتقا یافت. دکتر مقداری اکنون به عنوان استاد تمام پایه 35 دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف مشغول مطالعه و تحقیق است.