سریع‌تر از سرعت نور: غلبه‌بر محدودیت‌های فیزیکی ارتباطات امروزی

منتشر شده در scitechdaily به تاریخ ۱۶ می، ۲۰۲۲
لینک منبع: Faster Than the Speed of Light: Overcoming the Physical Limitations of Today’s Telecommunications

با کمک مالی صندوق تحقیقات مستقل دانمارک، تیمی از محققان و کارشناسان صنعت و دانشگاه آرهوس تلاش خواهند کرد این مشکل اساسی را حل کنند که سرعت نور به سادگی برای اینترنت مهارت‌ها کافی نیست.

مهارت‌های انسانی در آینده از طریق اینترنت مهارت‌ها، دیجیتالی و دموکراتیک خواهند شد: اینترنت آینده که به شما این امکان را می‌دهد تا از تکنولوژی ربات و بازخورد لمسی برای انتقال تخصص در لحظه استفاده کنید، صرف‌نظر از این که شما کجا هستید یا مشکلی که باید حل شود کجاست.

یک جراح متخصصی را در نظر بگیرید که عمل جراحی از راه دور را بر روی بیماری در هزاران کیلومتر دورتر انجام می‌دهد، که با وجود این واقعیت که یک ربات از چاقوی جراحی استفاده می‌کند، این عمل برای جراح به اندازه استفاده از چاقوی جراحی با دستان خودش واقعی به نظر می‌رسد.

از نظر جسمانی غیرممکن است!

با این حال، امروزه این دیدگاه امکان‌پذیر نیست. این به خاطر این واقعیت است که بازسازی احساس لمس با استفاده از نیروها، ارتعاشات و یا حرکات بر روی کاربر، و در نتیجه «فریب دادن» پوست و بدن به این تفکر است که آنچه ما در دنیای مجازی احساس می‌کنیم واقعی است، نیازمند شبکه‌ای با تاخیر زیر میلی‌ثانیه است. شبکه‌هایی با تاخیر فوق پایین و پهنای باند فوق بالا، که در آن دستور عملیات و بازخورد لمسی با حداکثر تاخیر یک هزارم ثانیه رخ می‌دهند.

چنین تاخیر بسیار پایینی حداکثر فاصله ارتباطی را حتی تحت شرایط ایده‌آل، تنها به ۱۵۰ کیلومتر محدود می‌کند. هنگامی که اطلاعات باید بین اپراتور انسانی و ربات برده راه دور در محدوده تاخیر به عقب و جلو حرکت کند، نور نمی‌تواند بیشتر حرکت کند.

فعال کردن انتقال آنی حس لمسی بر روی اینترنت به‌طور بالقوه امکان انجام عملیات‌های فیزیکی متنوع بدون حضور فیزیکی انسان را فراهم می‌کند. این امر راه را به سمت اینترنت مهارت‌ها هموار می‌کند که مهارت‌ها و تخصص را در میان مردم، صرف‌نظر از جنسیت، سن و دیگر تنوعات، بهتر پراکنده و دموکراتیک می‌کند. این می‌تواند میزان سفر و انتشار CO2 مربوطه را کاهش دهد. با این حال، سطح مورد نیاز غوطه‌وری در فواصل طولانی در این مرحله دست‌نیافتنی است. از این رو، راه‌حل‌های جدیدی برای پرداختن به این چالش‌ها مورد نیاز است.

دوقلو دیجیتال

کی ژانگ در حال هدایت یک پروژه تحقیقاتی و توسعه‌ای جدید به نام ایتاچ (eTouch) است که هدف آن غلبه بر محدودیت‌های فیزیکی ارتباطات از راه دور امروز است. هدف ایجاد یک پاسخ فوری، بدون در نظر گرفتن فاصله است، به‌طوری که بازخورد لمسی بتواند توسط کاربر بدون تاخیر قابل‌توجه درک شود، حتی اگر ارتباط در فاصله هزاران کیلومتری باشد.

برای حل این مشکل، تیم از عملیات تلفنی مدل واسطه استفاده خواهد کرد، که در آن یک مدل مجازی (یک دوقلو دیجیتال) محیط راه دور را به دقت توصیف خواهد کرد، به‌جای انتقال آن در فواصل طولانی، بازخورد لمسی را به صورت آنی تولید می‌کند.

با این حال، ایجاد یک مدل دقیق و به‌روزرسانی های موثر و قابل‌اطمینان مدل در لحظه با الگوی فعلی پردازش داده بسیار چالش برانگیز است. بنابراین، این تیم از الگوی محاسبه لبه استفاده خواهد کرد.

کاربردهای صنعتی

بنابراین این تیم شامل متخصصان کلاس جهانی در زمینه‌های محاسبه لبه، فن‌آوری ربات از راه دور و یادگیری ماشینی از دانشگاه فنی مونیخ (TUM) ، دانشگاه فنی درسدن (TUD) ، دانشگاه آرهوس و سهامداران صنعتی، از جمله شرکت فن‌آوری Rope Robotics خواهد بود.

با این وجود، این تیم بر روی جراحی از راه دور تمرکز نخواهد کرد، بلکه بیشتر بر روی کاربردهای صنعتی با عملیات نسبتا ساده تمرکز خواهد کرد.

درک دیدگاه ما مستلزم چالش‌های بزرگی است، بنابراین ما باید از عملیات‌های پایه شروع کنیم و هر بار گام‌های کوچکی برداریم. ولی اگر روش ما موثر واقع شود، می‌تواند برای اینترنت آینده از هم گسیخته باشد و گسترش اینترنت لمسی در فواصل بین‌قاره‌ای و شاید حتی در فضا را ممکن سازد.

یکی از بزرگ‌ترین روندهای آینده

شرکت دانمارکی Rope Robotics در حال توسعه ربات‌هایی است که می‌توانند نیروی کار دستی مورد نیاز برای نگهداری و تعمیر پره‌های توربین بادی را جایگزین کنند.

هدف، یک سیستم ربات است که بتواند روی پره‌های توربین بادی بخزد و آن‌ها را بدون دخالت انسان تمیز، آسیاب، پولیش و رنگ کند.

مارتین هووس، مدیر عامل Rope Robotics می‌گوید: «برای ما مهم است که ارتباط نزدیکی با دانشگاه‌های پیشرو جهان داشته باشیم و بخشی جدایی‌ناپذیر از آخرین تحقیقات در حوزه خودمان باشیم.» او ادامه می‌دهد: ما اینترنت مهارت‌ها را به‌عنوان یکی از بزرگ‌ترین روندهای آینده در نظر می‌گیریم، و مشتاقانه منتظر همکاری با یکدیگر بر روی این پروژه هستیم. این بسیار هیجان‌انگیز است، و ممکن است تاثیر عمده‌ای بر فن‌آوری رباتی که ما توسعه می‌دهیم داشته باشد.

این متن با استفاده از ربات ‌ترجمه مقالات فیزیک ترجمه شده و به صورت محدود مورد بازبینی انسانی قرار گرفته است.در نتیجه می‌تواند دارای برخی اشکالات ترجمه باشد.

مقالات لینک‌شده در این متن می‌توانند به صورت رایگان با استفاده از مقاله‌خوان ترجمیار به فارسی مطالعه شوند.