Keunstmjittige senuwstelsels: kinne robots einlings fiele?

• Skriuwer:
• Namme fan auteur

  Quantumrun Foresight
• Novimber 24, 2023

Ynsjoch gearfetting

Keunstmjittige senuwstelsels, lûke ynspiraasje út minsklike biology, transformearje de ynteraksje tusken robots en de sintúchlike wrâld. Begjinnend mei in seminale 2018-stúdzje wêr't in sintúchlike nervesirkwy Braille koe ûnderskiede, oant de skepping fan 'e Universiteit fan Singapore yn 2019 fan in keunstmjittige hûd dy't minsklike tactile feedback oertreft, binne dizze systemen rap foarút. Súd-Koreaansk ûndersyk yn 2021 toande fierder in ljocht-responsyf systeem dat robotyske beweging kontroleart. Dizze technologyen belibje ferbettere prostetyske sintugen, minsklike robots, ferbettere rehabilitaasje foar neurologyske beheiningen, tactile robotyske training, en sels fergrutte minsklike refleksen, dy't mooglik revolúsjonearje medyske, militêre en romteferkenningsfjilden.

Kontekst fan keunstmjittige senuwstelsels

Ien fan 'e alderearste stúdzjes yn keunstmjittige senuwstelsels wie yn 2018, doe't ûndersikers fan Stanford University en Seoul National University in senuwsysteem koenen meitsje dat it Braille-alfabet koe werkenne. Dizze feat waard ynskeakele troch in sintúchlike nervesirkwy dat kin wurde pleatst yn in hûd-achtige dekking foar protheseapparaten en sêfte robotika. Dit circuit hie trije komponinten, de earste wie in touchsensor dy't lytse drukpunten koe detectearje. De twadde komponint wie in fleksibele elektroanyske neuron dy't de sinjalen fan 'e touchsensor ûntfong. De kombinaasje fan 'e earste en twadde komponinten late ta de aktivearring fan in keunstmjittige synaptyske transistor dy't minsklike synapses mimike (nerve-sinjalen tusken twa neuroanen dy't ynformaasje trochjaan). De ûndersikers testten har nervesirkwy troch it oan in kakkerlak te heakjen en ferskate druknivo's oan te passen oan 'e sensor. De skonk twitched neffens de hoemannichte druk tapast.

Ien fan 'e wichtichste foardielen fan keunstmjittige senuwstelsels is dat se de manier kinne imitearje hoe't minsken reagearje op eksterne stimulâns. Dizze mooglikheid is iets dat tradisjonele kompjûters net kinne dwaan. Tradysjonele kompjûters kinne bygelyks net fluch genôch reagearje op feroarjende omjouwings - iets dat essensjeel is foar taken lykas kontrôle fan prostetyske ledematen en robotika. Mar keunstmjittige senuwstelsels kinne dit dwaan troch in technyk te brûken neamd "spiking". Spiking is in manier om ynformaasje oer te bringen dy't basearre is op hoe't eigentlike neuroanen mei elkoar kommunisearje yn it harsens. It soarget foar folle rapper gegevensoerdracht dan tradisjonele metoaden lykas digitale sinjalen. Dit foardiel makket keunstmjittige senuwstelsels goed geskikt foar taken dy't rappe reaksjes nedich binne, lykas robotyske manipulaasje. Se kinne ek brûkt wurde foar banen dy't ûnderfining learen fereaskje, lykas gesichtsherkenning of navigearje yn komplekse omjouwings.

Disruptive ynfloed

Yn 2019 koe de Universiteit fan Singapore ien fan 'e meast avansearre keunstmjittige senuwstelsels ûntwikkelje, dy't robots in gefoel fan oanrekking kinne jaan dat noch better is dan minsklike hûd. De Asynchronous Coded Electronic Skin (ACES) neamd, dit apparaat ferwurke yndividuele sensorpiksels om "gefoelgegevens" rap oer te stjoeren. De eardere keunstmjittige hûdmodellen ferwurke dizze piksels sequentieel, wat in efterstân makke. Neffens eksperiminten útfierd troch it team, is ACES noch better as minsklike hûd as it giet om tactile feedback. It apparaat koe druk mear dan 1,000 kear rapper detektearje as it minsklik sintúchlike senuwstelsel.

Underwilens ûntwikkelen ûndersikers fan trije Súd-Koreaanske universiteiten yn 2021 in keunstmjittich senuwstelsel dat kin reagearje op ljocht en basistaken dwaan. De stúdzje bestie út in fotodiode dy't ljocht omsette yn in elektrysk sinjaal, in robotyske hân, in neuronsirkwy, en in transistor dy't wurket as in synapse. Elke kear as in ljocht ynskeakele wurdt, fertaalt de fotodiode it yn sinjalen, dy't troch de meganyske transistor reizgje. De sinjalen wurde dan ferwurke troch it neuron-sirkwy, dat de robothân befelt om de bal te fangen dy't programmearre is om te fallen sa gau as it ljocht oangiet. Undersikers hoopje de technology te ûntwikkeljen sadat de robothân úteinlik de bal fange kin sa gau as dy sakket. It haaddoel efter dizze stúdzje is om minsken te trenen mei neurologyske betingsten om de kontrôle werom te krijen oer har ledematen dy't se net sa fluch kinne kontrolearje as se eartiids. 

Gefolgen fan keunstmjittige senuwstelsels

Widere gefolgen fan keunstmjittige senuwstelsels kinne omfetsje: 

• De skepping fan humanoïde robots mei minsklike hûd dy't sa fluch kinne reagearje op stimulâns as minsken.
• Stroke-pasjinten en minsken mei ferlamming-relatearre betingsten dy't har gefoel fan oanrekking werom kinne krije fia sintúchlike sirkwy ynbêde yn har senuwstelsel.
• Robotyske training wurdt mear taktiel, mei operators op ôfstân dy't kinne fiele wat de robots oanreitsje. Dizze funksje kin handich wêze foar romteferkenning.
• Foarútgongen yn oanrekkingsherkenning wêrby't masines objekten kinne identifisearje troch se tagelyk te sjen en oan te reitsjen.
• Minsken dy't fergrutte of ferbettere senuwstelsels hawwe mei rappere refleksen. Dizze ûntwikkeling kin foardielich wêze foar atleten en soldaten.

Fragen om reaksjes te jaan

• Wolle jo ynteressearre wêze yn it hawwen fan in ferbettere senuwstelsel?
• Wat binne de oare potensjele foardielen fan robots dy't kinne fiele?