ما هي مراحل تطور الإنسان الآلي ؟

يمكن تقفي جذور الروبوت الحديث، إلى أجهزة آلية اخترعت في الماضي البعيد وأطلق عليها "الآلات ذاتية الحركة". ففي طيبة في عهد قدماء المصريين حوالي عام 1500 قبل الميلاد، ابتُكر تمثال للملك ممنون كان يُصدر أصواتًا موسيقية جميلة كل صباح. وفي اليونان - خلال القرن الرابع ق.م. - اخترع أركيتاس عالم الرياضيات، حمامة آلية قادرة على الطيران. وفي القرن الثالث قبل الميلاد، اخترع ستيسيبيوس العديد من الأجهزة الآلية ومنها آلة موسيقية تشبه الأرغن تعمل بالمياه، إضافة إلى ساعة مائية، ولم تكن هذه أول ساعة مائية في التاريخ، فقد عرفها قدماء المصريون سابقًا، ولكن تميزت ساعة ستيسيبيوس بأنها كانت مزودة بجهاز يجعل من مستوى المياه ثابتًا، وكانت تعمل بنفس طريقة الغرفة العائمة في مازج السيارات الحديثة.

كان هيرون الإسكندراني (10–70 م) أحد المخترعين الأفذاذ في مجال الإنساليات، فقد اخترع آلات تعمل بتدفق المياه، وبالثقل وحتى بالبخار،  ومن أهم اختراعاته آلة تعتبر حاليًا بمثابة الشكل الأول للعنفة التي تُدار بقوة البخار، كما صمم آلة ميكانيكية توزع المياه المقدسة، وطائرًا آليًا قادر على الطيران والشرب والتغريد، إضافة إلى مسرح آلي، وتمثالاً متحركًا لهرقل وهو يصارع التنين، عن طريق تدفق المياه داخله. وشرح هيرون الإسكندري وظيفة معظم هذه الأجهزة الآلية في كتابه الذي حمل عنوان "automatopoietica"، وعبر القرون التالية، ظهرت مخترعات رائعة في الشرق الأقصى والأوسط، في الصين، وفي الهند وفي اليابان وفي شبه الجزيرة العربية.  وفي كتاب رسالة الجزري الذي يتضمن سردا للأجهزة الآلية التي اخترعها العرب - وصف لأحد هذه الأجهزة والتي أطلق الجزري عليها "نافورة الطاووس"، وقد كانت تستخدم في غسل الأيدي، فتقدم المياه والصابون والمنشقة آليًا.  وبسبب هذا الاختراع يطلق على الجزري لقب "أبي الإنسان الآلي".

أما في أوروبا، فبرزت فكرة الإنسالات القادرة على تسهيل حياة البشر خلال القرون الوسطى، وذلك عندما قام الفيلسوفان ألبرت فاجنوس وروجر باكون بدراسة الآلات ذاتية الحركة، وصناعة البعض منها. وأدى اختراع الساعة الآلية في أواخر القرن الثالث عشر، إلى إمداد الآلات الذاتية الحركة بالقوة الميكانيكية اللازمة لها، وهكذا أمكن اختراع الساعة التي تدق الأجراس لتعلن الوقت. وفي القرن الثامن عشر، أنتج صناع الألعاب عددًا كبيرًا من الآلات ذاتية الحركة ذات الشكل الإنساني، القادرة على الكلام وعزف الموسيقى والكتابة وحتى لعب الشطرنج. ومن أشهر المخترعين لهذه اللعب رجل فرنسي اسمه جاك دي فوكاسون، الذي صمم نولاًُ نسيجيًا آليًا، وفي عام 1801 استخدم هذا التصميم مخترع فرنسي آخر يدعى جوزيف ماري جاكار، لينتج نولاً للنسيج يعمل بتحكم مجموعة من البطاقات المثقبة. وفي القرن الثامن عشر اُستخدم جهازين آليين آخرين، تطبيقًا لمبدأ التغذية الراجعة (بالإنجليزية:/ feed back)‏ التي تعتبر شرطًا أساسيًا لنظم الرقابة الآلية ذاتية التغذية. وكان أحد هذان الجهازان عبارة عن مروحة الطاحونة الهوائية التي تبقي الريش متجهة نحو الريح ومن ثم تستمر الطاحونة الهوائية في الدوران، أما الجهاز الثاني فكان المنظم والمتحكم الآلي للمحرك البخاري، وهو الذي يجعله مستمرًا في الدوران بسرعة ثابتة.

عقل الإنسالة هو الوحدة المسيرة لها التي تقوم بتنفيذ أو حساب الخوارزميات المختلفة التي تحتاجها الانسالة للتمكن من القيام بمهامها، مثل التعرف على محيطها والتنقل فيه وصولاً إلى فهم اللغة الطبيعية. وتستعمل الشبكات العصبونية الاصطناعية في برمجة العديد من الوظائف آنفة الذكر حيث تُرتب عادة بشكل طبقات من العصبونات الاصطناعية تحتوي كل منها على عدد من العصبونات، وتتصل بكافة أو بعض العصبونات الموجودة في الطبقة التي تليها أو تسبقها.  كما يمكن أن تكون وحدة المعالجة البرمجية غير موجودة في الانسالة نفسها، كأن يُخصص معالج واحد لعدد من الانسالات، أي ما يمكن اعتباره عقلاً موحدًا، وهذه التقنية تُدعى بالذاكرة المتشاركة (بالإنجليزية:/ shared memory)‏، وبتعبير آخر هي عبارة عن حاسوب مركزي يقوم بتنفيذ الخوارزميات المختلفة الني تحتاجها إنسالة واحدة أو مجموعة منها.

في الماضي، كان العقل أو المعالج هو نقطة الضعف في نظم الانسالة نظرًا لأن هذا العقل كان يشغل وزنا هائلا وحجمًا ضخمًا وله قدرة احتساب بسيطة، أما في الوقت الحالي فقد انقلب الأمر رأسًا على عقب، حيث أصبح بالإمكان إنتاج عقل إلكتروني بحجم صغير جدًا. ويتكون العقل الإلكتروني عادةً من شرائح سليكونية وأجزاء إلكترونية أخرى يتم توصيلها مع بعضها البعض. وعقل الانسالة هو بمثابة حاسوب صغير ومن ثم فلا يكون لها القدرة على التفكير الابتكاري أو المستقل مثل العقل البشري، بل تبقى مجرد عبد يطيع الأوامر التي يصدرها إليه الإنسان. إلا أن بعض الخبراء يقولون أنه إذا ما تم تزويد عقل الانسالة الإلكتروني بالتعليمات المناسبة فإنه يستطيع نظريًا أن يضع برنامجا يقود بمقتضاه سفينة فضائية إلى كوكب أورانوس مثلاً أو يشغل معملاً لتكرير النفط أو يعد رواتب العاملين بإحدى الشركات وأيضًا يبقى لديه الوقت ليربح مباراة في الشطرنج. وبالرغم من أن العقل الإلكتروني لا يتمتع بالذكاء إلا أن لديه ما يطلق عليه "ذكاء الآلة" (بالإنجليزية:/ Machine Intelligence)‏، ويمكن لبعض العقول الإلكترونية في الوقت الحاضر، أن تستفيد من تجاربها السابقة، بينما بعض الحاسبات الأخرى تعلم نفسها كيفية حل المشكلات التي تعترضها، بدلاً من الاعتماد على التعليمات التي يصدرها الآدميون. ويبدو أن الحاسبات الإلكترونية تتعلم كيفية أدائها للأعمال، بشكل أفضل من الآدميين الذين صمموها، ومن ثم تتمكن من اتخاذ قرارات أكثر دقة وأفضل من القرارات التي يتخذها الإنسان. ويتم دراسة هذه الظاهرة تحت ما يعرف بالذكاء الاصطناعي.

• أجهزة الاستشعار:/ تسمى كذلك بالمستقبلات (بالإنجليزية:/ Sensors)، وهي تساعد الإنسان الآلي على جمع المعلومات للاطلاع على البيئة المحيطة به، حيث تعينه هذه المعلومات على تحديد سلوكه، وتتمثل بعض أجهزة الاستشعار المعروفة هذه بالكاميرات، التي تتركز وظيفتها بإنشاء تمثيلٍ بصريٍ (يشبه عملية الرؤية من خلال العين) من أجل مساعدة الإنسان الآلي في تحديد الأشكال، ألوانها، أحجامها، والمسافات التي تقع عليها، أيضاً توجد أجهزة استقبال أخرى هي السماعات (بالإنجليزية:/ Microphones)، والتي تتيح للإنسان الآلي التقاط الأصوات من حوله، وتساعده على تحديد المسافات بينه وبين الأجسام، من خلال تمييز درجات هذه الأصوات وأنواعها وذبذباتها، مما يمنعه كذلك من الاصطدام بها. كما توجد بعض أنواع أجهزة الاستشعار، المعنية بقياس درجات الحرارة والضغط الجوي. وهناك أنواع أخرى أكثر تعقيداً بكثير، كتلك التي تستخدم الأشعة الليزرية (بالإنجليزية:/ LIDAR) وتقوم بعمليات معقدة، منها رسم خرائط ثلاثية الأبعاد لأي مكان أو موقع، إضافةً إلى قدرتها على قياس الجاذبية والتسارع، وأمورٍ علمية أخرى.
• أجهزة الاستجابة:/ وتسمى كذلك بالمستجيبات (بالإنجليزية:/ Effectors)، وهي الأجزاء المعنية بالقيام بالأعمال وأداء المهمات، حيث إنّها ترتبط ببرمجة الإنسان الآلي المعدّة مسبقاً من جهاز الحاسوب، بحيث يقوم بأعمالٍ محددة، وكمثال:/ يوجد إنسان آلي مزود بمطارق وأدوات عملٍ يدوي وتمت برمجته لأداء المهمات بها، كما تتمثل المستجيبات كذلك، بما يمكن تعريفه على أنه أطراف، مثل:/ الأذرع او الأصابع أيضاً، وهي تكون ملحقةً بالإنسان الآلي، ويتعامل مع الأشياء والمهمات من خلالها مباشرةً. أيضاً؛ توجد المشغلات الميكانيكية (بالإنجليزية:/ Motors) التي تمد الإنسان الآلي بالقوة والطاقة اللازمتين لأداء المهام والتحرك، وتوجد كذلك سماعات (بالإنجليزية:/ Speakers) معدة لإطلاق الأصوات، أو لمنح الإنسان الآلي قدرة التحدث، وبالتالي، التفاعل وجمع المعلومات من البشر في البيئة المحيطة به.
• الدماغ:/ أو نظام التحكم (بالإنجليزية:/ control system)، وهو الجزء الأساسي الذي ينقسم إلى نوعين؛ الأول هو:/ الإنسان الآلي الذي يملك برمجة مسبقة (بالإنجليزية:/ Pre-Programmed Robots)، وهذا النوع، مصممٌ ليقوم بتكرار أعمال ومهام معينة مهما اختلفت البيئة المحيطة به، وهو غير قادر إلا على جمع قدرٍ بسيط من المعلومات من حوله. كما أنه يتمتع بنظام تحكم برمجي أكثر بساطة. وغالباً ما يوضع في بيئة ملائمةٍ للأعمال المبرمجة مسبقاً ليقوم بتأديتها، أما النوع الآخر، فهو الإنسان الآلي المستقل (بالإنجليزية:/ Autonomous Robots) ويأتي في نظامٍ أكثر تعقيداً من الأول، إضافةً إلى أنه يملك قدرة عالية على الاستجابة والتفاعل مع البيئات المحيطة الأكثر تعقيداً، ويستطيع استشعار التغييرات في البيئة المحيطة به، بصورةٍ أفضل وأسرع من خلال تحليل البيانات. وبصورةٍ عامة، فإنّ مقدار استجابة الإنسان الآلي للبيئة من حوله، وبناء تصرفاته بحسب هذه البيئة، يسمى "نظام التحكم".