تلاش براي ساخت پيشرفته ترين كامپيوتر پوشيدني ترفندي براي شعبده بازان مبتدي

واضح آرشیو وب فارسی:واحد مرکزي خبر: تلاش براي ساخت پيشرفته ترين كامپيوتر پوشيدني ترفندي براي شعبده بازان مبتدي
ترجمه؛ عليرضا سزاوار

امروزه به ندرت اتفاق مي افتد كه كامپيوتر به افراد وصل شود. بدن انسان به طور كلي به گونه يي ساخته شده است تا جهان اطراف خود را حس كرده و با آن ارتباط برقرار كند، اما كامپيوترها فقط با نوك انگشتان دست انسان در تماس هستند. البته همين نوك انگشت نيز اجازه ندارد از تمام قابليت هاي خود استفاده كند. به تازگي كامپيوتري كه طراحي شده است تا به صورت همه جانبه با انسان تعامل داشته باشد، در لحظات مختلف حس هاي گوناگوني را از انسان دارد تا بتواند اطلاعات را انتقال دهد. من به عنوان يك متخصص كامپيوتر بيش از 20 سال روي پروژه بزرگي به نام واقعيت مجازي كار كرده ام تا كل بدن را به تعامل با كامپيوتر درآورم. شما مي توانيد يك دستگاه ايده آل واقعيت مجازي را به صورت يك آينه با موتور حسگر در نظر بگيريد كه مقابل بدن انسان قرار گرفته است. هر جا كه بدن ما داراي حسگر است، (مانند گوش و چشم و زبان) يك سيستم واقعيت مجازي (VR) بايد تحريكي را براي آن نقطه از بدن ايجاد كند تا يك دنياي توهمي و غيرواقعي متناظر با آن تحريك به وجود آيد. به عنوان مثال چشم به يك نمايش تصويري، گوش به صدايي براي شنيدن و زبان به مزه يي براي چشيدن نياز دارد. البته اين فقط بخش ساده موضوع است. بيشتر قسمت بدن انسان داراي پوست است، بنابراين دستگاه ايده آل VR عمدتاً به لمس و حس كردن اختصاص يافته است، اصطلاح اين بخش از VR «حس لامسه» است.

من انتظار زيادي از حس لامسه (بساوايي) دارم. هنگامي كه مردم به صورت فيزيكي خود را حس كرده و نشان مي دهند به طور عميق تر و خلاقانه تر فكر مي كنند مانند هر شخص ديگري كه ياد مي گيرد چگونه پيانو بنوازد، من در شگفتم كه دستان من چگونه مي تواند مسائل پيچيده رياضي را به راحتي و سريع تر از آنچه كه من بتوانم درباره آنها به طور ذهني بينديشم، حل كند. من همواره شيفته اين قابليت بوده ام و تلاش كرده ام به بچه ها اجازه دهم تا مولكول هاي DNA و مسائل انتزاعي هندسه را درون سيستم هاي تخيل پردازانه VR تجربه كنند؛ سيستم هايي كه واكنش تمام اعضاي بدن را براي آنها امكان پذير مي سازد.

متاسفانه پيشرفت در اين زمينه به كندي صورت مي گيرد. فناوري VR به مقدار زيادي قدرت محاسبه نياز دارد و همچنان در انتظار قانون مور است تا به آن برسد. با اين وجود در همين امسال دو پيشرفت قابل توجه مشاهده شده است. دنياي اينترنتي Second Life امسال توجه زيادي را به خود جلب كرده است كه البته استحقاق آن را نيز داشت. زيرا نشان مي دهد مي توان مردم را با كاربردهاي مبتكرانه VR كه بسيار فراتر از بازي هاي كامپيوتري است، مجذوب كرد. اما يك پديده محبوب ديجيتالي ديگر (كه البته آن نيز لامسه يي است) وجود دارد. اين پديده نيز به اندازه مورد قبلي درباره آينده VR سخن مي گويد. گرچه به طور گسترده يي مورد توجه قرار نگرفته است، نام آن كنترل كننده واي (wii) است. اين وسيله به عنوان آغازگر يك انقلاب لامسه يي در اذهان باقي خواهد ماند.

در اوايل دهه 80 من و همكارانم زمان زيادي را صرف كرديم تا كشف كنيم چگونه بدن انسان مي تواند بهترين تعامل را با دنياي مجازي داشته باشد. دستگاه VR شاخصي كه از آن پروژه حاصل شد، ديتا گلاو نام داشت. ديتا گلاو دستكش پرشده با حسگر بود كه مي توانست يك محل مجازي آني از دست انسان را به سوي دنيايي كه به وسيله كامپيوتر ايجاد شده بود، هدايت كند. اي كاش راهي وجود داشت كه مي شد هيجان پژوهش در زمينه واقعيت مجازي در آن ايام را به مخاطب انتقال داد. من به خاطر دارم در گاراژ پالوآلنو بودم كه پروژه VPL آغاز شد. در آن طرح براي نخستين بار از يك جسم مجازي استفاده شده بود. فكر مي كنم تام زيمرمان (مخترع آن نخستين دستكش) بود كه گفت؛ «اين قطعاً هيجان انگيزترين اتاقي است كه در آن بوده ايم، در تمام دنيا و در اين لحظه.» ما چيزهايي خيلي بيشتر از دستكش ساختيم. ما لباس هاي يكسره، براي پوشش كل بدن توليد كرديم. اگر مي خواهيد بدانيد اين لباس ها شبيه به چه بوده، فيلم علمي- تخيلي «مرد چمن زن» را ببينيد كه آينه تمام نماي تجهيزات معتبر و قابل اعتماد VR آن دوران بود. چيزي كه من خيلي اميدوار بودم درباره ديتاگلاو اتفاق بيفتد آن بود كه مردم بتوانند به آسمان برسند و اشياي مجازي را به گونه يي لمس كنند كه گويي خودشان در حال ساخت بلوك ها هستند. به عنوان مثال ما محيط هاي برنامه ريزي مبتني بر دستكشي را ساختيم كه شخص مي توانست موتورهاي اسباب بازي مجازي را مونتاژ كند يا برنامه هاي كامپيوتري را سر هم كند، مانند مدارهايي كه عملكرد بخش هاي مختلف يك نرم افزار را ارائه مي دهد.

البته مشكلات زيادي نيز در اين مسير وجود داشت. جدي ترين مشكل رديابي حسگرهاي موجود در ديتاگلاو بود كه موقعيت و بالا و پايين بودن دست را اندازه گيري مي كرد. معمولاً كاربران بدون آنكه خودشان بدانند حركات خود را به آهستگي انجام مي دادند تا به حسگرهاي كند و با تاخير، زمان كافي بدهند. آن گاه اين افراد اعوجاج زمان را تجربه مي كردند. آنها تصور مي كردند براي مدت زماني كمتر از زمان حقيقي در دنياي VR قرار داشتند. آن يك نمايش زيبا از اين موضوع بود كه چگونه بعضي اوقات مغز انسان از ريتم هاي بدن براي اندازه گيري گذر زمان استفاده مي كند. يك مشكل ديگر، وجود حالت تهوع بود. حسگرهايي كه به آرامي و با كندي واكنش نشان مي داد، نه تنها حركات دست، بلكه تكان هاي سر و ديگر اعضاي بدن را نيز رديابي مي كرد. اگر شما سرتان را به سرعت مي چرخانديد، كل دنياي مجازي اطراف شما (به گونه يي كه به وسيله عينك هاي مخصوص ديده مي شود و تصوير توليد شده توسط كامپيوتر را به نمايش مي گذارد) به نظر مي رسيد دچار عدم تعادل شده است و تا زماني كه خود را با شما هماهنگ كند، مي چرخيد. هفته عجيبي را در اواسط دهه 80 به خاطر دارم كه از ما دعوت به عمل آمده بود تا دموهاي VR را به بعضي از استوديوهاي بزرگ فيلمسازي هاليوود ببريم. در استوديوي يونيورسال، رئيس معروف و قديمي آن به نام «لو واسرمن» از من پرسيد كه آيا ممكن است كسي به قدري دچار سرگيجه شود كه حالش به هم بخورد؟ من كه چنين پرسشي را قبلاً پيش بيني كرده بودم، در پاسخ گفتم ما راهكارهايي داريم تا احتمال وقوع حالت تهوع را به يك ده هزارم كاهش دهيم. اما با كمال تعجب ديدم واسرمن گفت؛ «چه مي گويي؟ من مي خواهم بازيگر حالش به هم بخورد، چگونه مي تواني كاري كني كه احتمال اين پيشامد بيشتر شود؟»

شايد مهارنشدني ترين مشكل در رابطه با ديتاگلاو خستگي بازو بود. سعي كنيد بازوهاي خود را بدون هرگونه پشتيباني به مدت چند دقيقه بالا نگه داريد. به زودي متوجه خواهيد شد كه لرزش هاي كوچكي در ماهيچه هاي بازوهايتان ايجاد شده است و در مدت كوتاهي تمام نيروي شما از بين مي رود. ما عادت داريم تكيه گاهي هر چند كوچك براي دستان خود داشته باشيم. اين يك سرويس مهم است كه اجسام مجازي كنوني قادر به ارائه آن نيستند. دشواري هايي كه ما با آنها روبه رو شديم در حقيقت منجر به ابداع هاي مهم و جالبي شد، از جمله روش جديدي براي درمان فيزيكي. با استفاده از يك ديتاگلاو نسل اول مي شد توپ هاي مجازي را در فضاي VR پرتاب كرد (ولي خيلي آهسته)، به گونه يي كه گويا توپ ها در حالت اسلوموشن حركت مي كنند. اين يك مزيت براي شعبده بازان مبتدي محسوب مي شد، زيرا حركت توپ ها خيلي كند بود و هر كسي مي توانست تردستي كند اما دريافتيم مردم مي توانند با سرعت بخشيدن تدريجي به توپ هاي مجازي، چگونگي تردستي با توپ هاي حقيقي را ياد بگيرند. اين يك سيستم فوق العاده است، اين مفهوم در حال حاضر در توانبخشي پيشرفته، يك كار متداول است. به عنوان مثال سيستم هاي معالجه و درماني وجود دارد كه از VR داراي حركت آهسته بهره مي گيرد تا به بيماران كمك كند كه اعضاي آسيب ديده آنها به سرعت عادي خود دست يابد.

اگرچه حسگرهاي ديتاگلاو قدري گيج بودند و باعث خستگي بازوها مي شد، اما ميليون ها عدد از اين دستكش جادويي ساخته شد. چندين سال پس از دوران دستكش مذكور، من يك قرقره جالب داشتم كه فيلم «گزارش اقليت» را به ياد مي آورد. كارگردان معروف اين فيلم (استيون اسپيلبرگ) را قبلاً در جلسه يي كه با واسرمن داشتم ملاقات كرده بودم. رابط دستكش به يك هنرپيشه نقش اصلي متصل مي شد. فيلمسازان تلاش زيادي كردند تا اين شيوه واكنش مجازي به نظر پايدار برسد، در حالي كه واقعاً پايدار نبود. خوشبختانه از آن زمان تاكنون حسگرها و ريزپردازنده ها خيلي بهتر و ارزان تر شده است، به طوري كه كنترل كننده هاي wii امروزه مي توانند خود را با حركات تند و سريع بازو تطبيق دهند. ديتاگلاو از خاصيت آهن ربايي براي تعيين جهت و موقعيت استفاده مي كرد. پاورگلاو، كه نسخه بعدي آن بود و تحت ليسانس شركت Mattel توليد مي شد، از خاصيت مافوق صوت بهره مي گرفت كه گام هاي آن خيلي بالاتر از آستانه شنوايي انسان است. سيستم كنترل كننده wii تركيبي از هر دو فناوري را به كار گرفته است. آن دوربيني دارد كه beacon(امواج راديويي كه براي هدايت هواپيما به كار مي رود) نور مرئي را مي بيند و داراي شتاب سنج هايي است كه حركت را در سه جهت اندازه گيري مي كند. هر دو حسگر به اندازه كافي سريع هستند. در نتيجه بازيگران wii مي توانند چيزها را به همان خوبي كه بازوي انسان انجام مي دهد، پرتاب كرده و تاب دهند. متاسفانه كنترل كننده هاي wii در فعاليت هايي كه مستلزم دوام و پيوستگي يا ساختمان است، مزيتي نسبت به دستكش هاي قديمي فوق الذكر ندارند. اين دو عامل جالب ترين چيزهايي است كه مي توان در فضاي VR انجام داد. پرسشي كه اكنون مطرح مي شود اين است؛ روش درست اداره كردن اجسام مجازي چيست؟ هرگاه بتوانيم يك ارتباط لمسي با روياهاي خود برقرار كنيم شكل آن چگونه خواهد بود؟ من در حال كوشش براي راهبردي هستم كه «روبات پيشخدمت اختاپوسي» ناميده مي شود. بعضي از همكاران من روي روش هاي ابتدايي آن كار كرده اند. گرچه بايد پيشرفت هاي زيادي در محاسبه و مواد آن پيش از ساخت اين روبات صورت گيرد. عملكرد آن چنين است؛ فرض كنيد در يك جهان مجازي قرار داريد و مي خواهيد دستان خود را روي يك پيشخوان مجازي بكوبيد. تصور كنيد يك روبات هوشمند در نزديكي شما است(البته شما او را نمي بينيد، زيرا فقط به دنياي مجازي كامپيوتري خود نگاه مي كنيد) روبات مذكور بازويي دارد كه يك سيني را با آن نگه داشته است(مانند يك پيشخدمت) همين كه شما شروع به كوبيدن دستان خود مي كنيد روبات محاسبه مي كند كه شما بايد روي يك چيز مجازي بكوبيد. آنگاه روبات درست به موقع دستان خود را پايين آورده و سيني را در رديف پيشخوان مجازي آورده و شما را به اين اشتباه مي اندازد كه پيشخوان در آنجا قرار دارد. اين سامانه بايد براي هر جسم مجازي(صرف نظر از شكل آن) داراي تاثير باشد. بنابراين در دستان روبات به جاي سيني، يك ماشين morphing قرار دارد كه شايد از فيزيولوژي بدن اختاپوس الهام گرفته شده باشد. من براساس قانون مور پيش بيني مي كنم روبات پيشخدمت اختاپوسي تا سال 2015 در آزمايشگاه و تا حدود سال 2025 در منازل پديدار شود.

Disover, May. 2007
جمعه 29 شهريور 1387

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: واحد مرکزي خبر]

[مشاهده در: www.iribnews.ir]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 101]