കൃത്രിമ നാഡീവ്യൂഹം: റോബോട്ടുകൾക്ക് ഒടുവിൽ അനുഭവപ്പെടുമോ?

• രചയിതാവ്:
• രചയിതാവിന്റെ പേര്

  Quantumrun ദീർഘവീക്ഷണം
• നവംബർ 24, 2023

ഇൻസൈറ്റ് സംഗ്രഹം

കൃത്രിമ നാഡീവ്യൂഹങ്ങൾ, മനുഷ്യ ജീവശാസ്ത്രത്തിൽ നിന്ന് പ്രചോദനം ഉൾക്കൊണ്ട്, റോബോട്ടുകളും സെൻസറി ലോകവും തമ്മിലുള്ള ആശയവിനിമയത്തെ പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നു. സെൻസറി നാഡി സർക്യൂട്ടിന് ബ്രെയിലിനെ തിരിച്ചറിയാൻ കഴിയുന്ന ഒരു സെമിനൽ 2018 ലെ പഠനത്തിൽ തുടങ്ങി, സിംഗപ്പൂർ സർവകലാശാലയുടെ 2019-ലെ കൃത്രിമ ത്വക്ക് മനുഷ്യ സ്പർശന ഫീഡ്‌ബാക്കിനെ മറികടക്കുന്ന തരത്തിൽ, ഈ സംവിധാനങ്ങൾ അതിവേഗം പുരോഗമിക്കുകയാണ്. 2021 ലെ ദക്ഷിണ കൊറിയൻ ഗവേഷണം റോബോട്ടിക് ചലനത്തെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന ഒരു പ്രകാശ-പ്രതികരണ സംവിധാനം കൂടുതൽ പ്രകടമാക്കി. ഈ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ മെച്ചപ്പെടുത്തിയ കൃത്രിമ ഇന്ദ്രിയങ്ങൾ, മനുഷ്യനെപ്പോലെയുള്ള റോബോട്ടുകൾ, നാഡീ വൈകല്യങ്ങൾക്കുള്ള മെച്ചപ്പെട്ട പുനരധിവാസം, സ്പർശിക്കുന്ന റോബോട്ടിക് പരിശീലനം, കൂടാതെ വർദ്ധിപ്പിച്ച ഹ്യൂമൻ റിഫ്ലെക്സുകൾ എന്നിവയും വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു.

കൃത്രിമ നാഡീവ്യവസ്ഥയുടെ പശ്ചാത്തലം

കൃത്രിമ നാഡീവ്യവസ്ഥയെക്കുറിച്ചുള്ള ആദ്യത്തെ പഠനങ്ങളിലൊന്ന്, 2018 ൽ, സ്റ്റാൻഫോർഡ് യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെയും സിയോൾ നാഷണൽ യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെയും ഗവേഷകർക്ക് ബ്രെയിൽ അക്ഷരമാല തിരിച്ചറിയാൻ കഴിയുന്ന ഒരു നാഡീവ്യവസ്ഥ സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിഞ്ഞു. പ്രോസ്തെറ്റിക് ഉപകരണങ്ങൾക്കും സോഫ്റ്റ് റോബോട്ടിക്‌സിനും വേണ്ടി ചർമ്മം പോലുള്ള ആവരണത്തിൽ സ്ഥാപിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഒരു സെൻസറി നാഡി സർക്യൂട്ട് വഴിയാണ് ഈ നേട്ടം സാധ്യമാക്കിയത്. ഈ സർക്യൂട്ടിൽ മൂന്ന് ഘടകങ്ങൾ ഉണ്ടായിരുന്നു, ആദ്യത്തേത് ചെറിയ പ്രഷർ പോയിന്റുകൾ കണ്ടെത്താൻ കഴിയുന്ന ഒരു ടച്ച് സെൻസറാണ്. രണ്ടാമത്തെ ഘടകം ടച്ച് സെൻസറിൽ നിന്ന് സിഗ്നലുകൾ സ്വീകരിച്ച ഒരു ഫ്ലെക്സിബിൾ ഇലക്ട്രോണിക് ന്യൂറോണാണ്. ആദ്യത്തെയും രണ്ടാമത്തെയും ഘടകങ്ങളുടെ സംയോജനം മനുഷ്യ സിനാപ്‌സുകളെ അനുകരിക്കുന്ന ഒരു കൃത്രിമ സിനാപ്റ്റിക് ട്രാൻസിസ്റ്റർ സജീവമാക്കുന്നതിലേക്ക് നയിച്ചു (വിവരങ്ങൾ റിലേ ചെയ്യുന്ന രണ്ട് ന്യൂറോണുകൾക്കിടയിലുള്ള നാഡി സിഗ്നലുകൾ). ഗവേഷകർ അവരുടെ നാഡി സർക്യൂട്ട് ഒരു കാക്കപ്പൂവിന്റെ കാലിലേക്ക് ഘടിപ്പിച്ച് സെൻസറിൽ വ്യത്യസ്ത മർദ്ദം പ്രയോഗിച്ചു. പ്രയോഗിച്ച മർദ്ദത്തിന്റെ അളവനുസരിച്ച് കാൽ വഴുതിവീണു.

കൃത്രിമ നാഡീവ്യൂഹങ്ങളുടെ ഒരു പ്രധാന ഗുണം, ബാഹ്യ ഉത്തേജകങ്ങളോട് മനുഷ്യർ പ്രതികരിക്കുന്ന രീതി അവയ്ക്ക് അനുകരിക്കാൻ കഴിയും എന്നതാണ്. ഈ കഴിവ് പരമ്പരാഗത കമ്പ്യൂട്ടറുകൾക്ക് ചെയ്യാൻ കഴിയാത്ത കാര്യമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, പരമ്പരാഗത കമ്പ്യൂട്ടറുകൾക്ക് മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്ന ചുറ്റുപാടുകളോട് വേണ്ടത്ര വേഗത്തിൽ പ്രതികരിക്കാൻ കഴിയില്ല - കൃത്രിമ അവയവ നിയന്ത്രണം, റോബോട്ടിക്‌സ് തുടങ്ങിയ ജോലികൾക്ക് അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്. എന്നാൽ കൃത്രിമ നാഡീവ്യൂഹങ്ങൾക്ക് "സ്പൈക്കിംഗ്" എന്ന സാങ്കേതിക വിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് ഇത് ചെയ്യാൻ കഴിയും. തലച്ചോറിലെ യഥാർത്ഥ ന്യൂറോണുകൾ എങ്ങനെ പരസ്പരം ആശയവിനിമയം നടത്തുന്നു എന്നതിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള വിവരങ്ങൾ കൈമാറുന്നതിനുള്ള ഒരു മാർഗമാണ് സ്പൈക്കിംഗ്. ഡിജിറ്റൽ സിഗ്നലുകൾ പോലുള്ള പരമ്പരാഗത രീതികളേക്കാൾ വളരെ വേഗത്തിൽ ഡാറ്റാ ട്രാൻസ്മിഷൻ ഇത് അനുവദിക്കുന്നു. ഈ നേട്ടം കൃത്രിമ നാഡീവ്യൂഹങ്ങളെ റോബോട്ടിക് കൃത്രിമത്വം പോലെയുള്ള പെട്ടെന്നുള്ള പ്രതികരണങ്ങൾ ആവശ്യമുള്ള ജോലികൾക്ക് അനുയോജ്യമാക്കുന്നു. മുഖം തിരിച്ചറിയൽ അല്ലെങ്കിൽ സങ്കീർണ്ണമായ ചുറ്റുപാടുകളിൽ നാവിഗേറ്റ് ചെയ്യൽ പോലുള്ള അനുഭവപരിചയം ആവശ്യമുള്ള ജോലികൾക്കും അവ ഉപയോഗിക്കാം.

തടസ്സപ്പെടുത്തുന്ന ആഘാതം

2019-ൽ, സിംഗപ്പൂർ സർവകലാശാലയ്ക്ക് ഏറ്റവും നൂതനമായ കൃത്രിമ നാഡീവ്യവസ്ഥകളിലൊന്ന് വികസിപ്പിക്കാൻ കഴിഞ്ഞു, ഇത് റോബോട്ടുകൾക്ക് മനുഷ്യന്റെ ചർമ്മത്തേക്കാൾ മികച്ച സ്പർശനബോധം നൽകാൻ കഴിയും. അസിൻക്രണസ് കോഡഡ് ഇലക്ട്രോണിക് സ്കിൻ (ACES) എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന ഈ ഉപകരണം "ഫീലിംഗ് ഡാറ്റ" അതിവേഗം പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യുന്നതിനായി വ്യക്തിഗത സെൻസർ പിക്സലുകൾ പ്രോസസ്സ് ചെയ്തു. മുമ്പത്തെ കൃത്രിമ ചർമ്മ മോഡലുകൾ ഈ പിക്സലുകൾ തുടർച്ചയായി പ്രോസസ്സ് ചെയ്തു, ഇത് ഒരു കാലതാമസം സൃഷ്ടിച്ചു. ടീം നടത്തിയ പരീക്ഷണങ്ങൾ അനുസരിച്ച്, സ്പർശിക്കുന്ന ഫീഡ്‌ബാക്കിന്റെ കാര്യത്തിൽ ACES മനുഷ്യ ചർമ്മത്തേക്കാൾ മികച്ചതാണ്. മനുഷ്യന്റെ സെൻസറി നാഡീവ്യവസ്ഥയേക്കാൾ 1,000 മടങ്ങ് വേഗത്തിൽ മർദ്ദം കണ്ടെത്താൻ ഉപകരണത്തിന് കഴിയും.

അതേസമയം, 2021-ൽ, മൂന്ന് ദക്ഷിണ കൊറിയൻ സർവകലാശാലകളിലെ ഗവേഷകർ പ്രകാശത്തോട് പ്രതികരിക്കാനും അടിസ്ഥാന ജോലികൾ ചെയ്യാനും കഴിയുന്ന ഒരു കൃത്രിമ നാഡീവ്യൂഹം വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു. പ്രകാശത്തെ വൈദ്യുത സിഗ്നലാക്കി മാറ്റുന്ന ഫോട്ടോഡയോഡ്, റോബോട്ടിക് കൈ, ന്യൂറോൺ സർക്യൂട്ട്, സിനാപ്‌സായി പ്രവർത്തിക്കുന്ന ട്രാൻസിസ്റ്റർ എന്നിവയായിരുന്നു പഠനം. ഓരോ തവണയും ഒരു ലൈറ്റ് ഓണാക്കുമ്പോൾ, ഫോട്ടോഡയോഡ് അതിനെ സിഗ്നലുകളായി വിവർത്തനം ചെയ്യുന്നു, അത് മെക്കാനിക്കൽ ട്രാൻസിസ്റ്ററിലൂടെ സഞ്ചരിക്കുന്നു. സിഗ്നലുകൾ പിന്നീട് ന്യൂറോൺ സർക്യൂട്ട് പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നു, ഇത് ലൈറ്റ് ഓണായാലുടൻ ഡ്രോപ്പ് ചെയ്യാൻ പ്രോഗ്രാം ചെയ്ത പന്ത് പിടിക്കാൻ റോബോട്ടിക് കൈയോട് കൽപ്പിക്കുന്നു. റോബോട്ടിക് കൈയ്‌ക്ക് പന്ത് വീഴുമ്പോൾ തന്നെ പിടിക്കാൻ കഴിയുന്ന തരത്തിൽ സാങ്കേതികവിദ്യ വികസിപ്പിക്കാമെന്ന പ്രതീക്ഷയിലാണ് ഗവേഷകർ. ഈ പഠനത്തിന് പിന്നിലെ പ്രധാന ലക്ഷ്യം നാഡീസംബന്ധമായ അവസ്ഥകളുള്ള ആളുകളെ അവർക്ക് പഴയതുപോലെ വേഗത്തിൽ നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയാത്ത അവയവങ്ങളുടെ നിയന്ത്രണം വീണ്ടെടുക്കാൻ പരിശീലിപ്പിക്കുക എന്നതാണ്. 

കൃത്രിമ നാഡീവ്യവസ്ഥയുടെ പ്രത്യാഘാതങ്ങൾ

കൃത്രിമ നാഡീവ്യവസ്ഥയുടെ വിശാലമായ പ്രത്യാഘാതങ്ങൾ ഉൾപ്പെടാം: 

• മനുഷ്യനെപ്പോലെ വേഗത്തിൽ ഉത്തേജനങ്ങളോട് പ്രതികരിക്കാൻ കഴിയുന്ന മനുഷ്യസമാനമായ ചർമ്മമുള്ള ഹ്യൂമനോയിഡ് റോബോട്ടുകളുടെ സൃഷ്ടി.
• സ്‌ട്രോക്ക് രോഗികൾക്കും പക്ഷാഘാതവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട അവസ്ഥകളുള്ള ആളുകൾക്കും അവരുടെ നാഡീവ്യവസ്ഥയിൽ ഉൾച്ചേർത്ത സെൻസറി സർക്യൂട്ടുകളിലൂടെ സ്പർശനബോധം വീണ്ടെടുക്കാൻ കഴിയും.
• റോബോട്ടുകൾ സ്പർശിക്കുന്നതെന്താണെന്ന് വിദൂര ഓപ്പറേറ്റർമാർക്ക് അനുഭവിക്കാൻ കഴിയുന്നതോടെ റോബോട്ടിക് പരിശീലനം കൂടുതൽ സ്പർശിക്കുന്നതായി മാറുന്നു. ബഹിരാകാശ പര്യവേക്ഷണത്തിന് ഈ സവിശേഷത ഉപയോഗപ്രദമാകും.
• വസ്തുക്കളെ ഒരേസമയം കാണുകയും സ്പർശിക്കുകയും ചെയ്യുന്നതിലൂടെ യന്ത്രങ്ങൾക്ക് അവയെ തിരിച്ചറിയാൻ കഴിയുന്ന സ്പർശന തിരിച്ചറിയലിലെ പുരോഗതി.
• വേഗത്തിലുള്ള റിഫ്ലെക്സുകളോടെ നാഡീവ്യൂഹം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയോ മെച്ചപ്പെടുത്തുകയോ ചെയ്യുന്ന മനുഷ്യർ. ഈ വികസനം അത്ലറ്റുകൾക്കും സൈനികർക്കും പ്രയോജനകരമാണ്.

അഭിപ്രായമിടാനുള്ള ചോദ്യങ്ങൾ

• മെച്ചപ്പെട്ട നാഡീവ്യൂഹം ഉണ്ടായിരിക്കാൻ നിങ്ങൾക്ക് താൽപ്പര്യമുണ്ടോ?
• റോബോട്ടുകൾക്ക് അനുഭവപ്പെടാവുന്ന മറ്റ് സാധ്യതകൾ എന്തൊക്കെയാണ്?