Sistemi nervużi artifiċjali: Jistgħu r-robots finalment iħossuhom?

• awtur:
• isem awtur

  Quantumrun Foresight
• Novembru 24, 2023

Sommarju tal-għarfien

Is-sistemi nervużi artifiċjali, li jispiraw mill-bijoloġija umana, qed jittrasformaw l-interazzjoni bejn ir-robots u d-dinja sensorja. Ibda bi studju seminali tal-2018 fejn ċirkwit tan-nervituri sensorji jista 'jiddistingwi l-Braille, sal-ħolqien tal-Università ta' Singapor fl-2019 ta 'ġilda artifiċjali li taqbeż ir-rispons tat-mess uman, dawn is-sistemi qed javvanzaw malajr. Ir-riċerka tal-Korea t'Isfel fl-2021 uriet aktar sistema li tirreaġixxi għad-dawl li tikkontrolla l-moviment robotiku. Dawn it-teknoloġiji jwiegħdu sensi prostetiċi msaħħa, robots li jixbħu lill-bniedem, riabilitazzjoni mtejba għal indebolimenti newroloġiċi, taħriġ robotiku li jintmess, u anke riflessi umani miżjuda, li potenzjalment jirrivoluzzjonaw oqsma mediċi, militari u ta 'esplorazzjoni spazjali.

Kuntest tas-sistemi nervużi artifiċjali

Wieħed mill-ewwel studji fis-sistemi nervużi artifiċjali kien fl-2018, meta riċerkaturi mill-Università ta 'Stanford u l-Università Nazzjonali ta' Seoul setgħu joħolqu sistema tan-nervituri li setgħet tagħraf l-alfabett Braille. Din il-proeza kienet attivata minn ċirkwit tan-nervituri sensorji li jista 'jitqiegħed f'kisja bħal ġilda għal apparati prostetiċi u robotika artab. Dan iċ-ċirkwit kellu tliet komponenti, l-ewwel kien touch sensor li jista 'jsib punti ta' pressjoni żgħar. It-tieni komponent kien newron elettroniku flessibbli li rċieva s-sinjali mis-sensor tal-mess. Il-kombinazzjoni tal-ewwel u t-tieni komponenti wasslet għall-attivazzjoni ta 'transistor sinaptiku artifiċjali li jimita s-sinapsi tal-bniedem (sinjali tan-nervituri bejn żewġ newroni li jgħaddu l-informazzjoni). Ir-riċerkaturi ttestjaw iċ-ċirkwit tan-nervituri tagħhom billi qabduh ma 'riġel wirdien u applikaw livelli ta' pressjoni differenti għas-sensor. Ir-riġel twitched skond l-ammont ta 'pressjoni applikata.

Wieħed mill-vantaġġi ewlenin tas-sistemi nervużi artifiċjali huwa li jistgħu jimitaw il-mod kif il-bnedmin jirrispondu għal stimuli esterni. Din il-kapaċità hija xi ħaġa li l-kompjuters tradizzjonali ma jistgħux jagħmlu. Pereżempju, il-kompjuters tradizzjonali ma jistgħux jirreaġixxu malajr biżżejjed għall-ambjenti li qed jinbidlu – xi ħaġa li hija essenzjali għal kompiti bħall-kontroll tal-dirgħajn u r-robotika prostetiċi. Iżda s-sistemi nervużi artifiċjali jistgħu jagħmlu dan billi jużaw teknika msejħa "spiking." Spiking huwa mod ta 'trażmissjoni ta' informazzjoni li huwa bbażat fuq kif in-newroni attwali jikkomunikaw ma 'xulxin fil-moħħ. Jippermetti trażmissjoni tad-dejta ħafna aktar mgħaġġla minn metodi tradizzjonali bħal sinjali diġitali. Dan il-vantaġġ jagħmel is-sistemi nervużi artifiċjali adattati tajjeb għal kompiti li jeħtieġu reazzjonijiet ta 'malajr, bħall-manipulazzjoni robotika. Jistgħu jintużaw ukoll għal impjiegi li jeħtieġu tagħlim ta' esperjenza, bħal rikonoxximent tal-wiċċ jew navigazzjoni f'ambjenti kumplessi.

Impatt li jfixkel

Fl-2019, l-Università ta 'Singapor kienet kapaċi tiżviluppa waħda mis-sistemi nervużi artifiċjali l-aktar avvanzati, li tista' tagħti lir-robots sens ta 'mess li huwa saħansitra aħjar mill-ġilda tal-bniedem. Imsejjaħ Asynchronous Coded Electronic Skin (ACES), dan l-apparat ipproċessa pixels tas-sensuri individwali biex jittrażmetti malajr "dejta tas-sentimenti." Il-mudelli ta 'ġilda artifiċjali preċedenti pproċessaw dawn il-pixels b'mod sekwenzjali, li ħolqu dewmien. Skont esperimenti mwettqa mit-tim, ACES huwa saħansitra aħjar mill-ġilda tal-bniedem meta niġu għall-feedback tal-mess. L-apparat jista 'jsib pressjoni aktar minn 1,000 darba aktar malajr mis-sistema nervuża sensorja tal-bniedem.

Sadanittant, fl-2021, riċerkaturi minn tliet universitajiet tal-Korea t'Isfel żviluppaw sistema nervuża artifiċjali li tista 'tirrispondi għad-dawl u tagħmel ħidmiet bażiċi. L-istudju kien magħmul minn photodiode li jikkonverti d-dawl f'sinjal elettriku, idejn robotiku, ċirkwit tan-newroni, u transistor li jaħdem bħala sinapsi. Kull darba li jinxtegħel dawl, il-fotodijodu jittraduċih f'sinjali, li jivvjaġġaw mit-transistor mekkaniku. Is-sinjali mbagħad jiġu pproċessati miċ-ċirkwit tan-newron, li jikkmanda lill-id robotika biex taqbad il-ballun li huwa pprogrammat biex jinżel hekk kif id-dawl jinxtegħel. Ir-riċerkaturi qed jittamaw li jiżviluppaw it-teknoloġija sabiex l-id robotika tista’ eventwalment taqbad il-ballun hekk kif tinżel. L-għan ewlieni wara dan l-istudju huwa li jħarreġ nies b’kundizzjonijiet newroloġiċi biex jerġgħu jieħdu kontroll ta’ riġlejnhom li ma jistgħux jikkontrollaw malajr daqs kemm kienu qabel. 

Implikazzjonijiet tas-sistemi nervużi artifiċjali

Implikazzjonijiet usa' tas-sistemi nervużi artifiċjali jistgħu jinkludu: 

• Il-ħolqien ta 'robots umanojdi b'ġilda bħall-bniedem li jistgħu jirrispondu għal stimuli malajr daqs il-bnedmin.
• Pazjenti b'puplesija u nies b'kundizzjonijiet relatati mal-paraliżi li jkunu jistgħu jerġgħu jiksbu s-sens tal-mess tagħhom permezz ta 'ċirkwiti sensorji inkorporati fis-sistema nervuża tagħhom.
• Taħriġ robotiku jsir aktar mess, b'operaturi remoti kapaċi jħossu dak li r-robots qed imissu. Din il-karatteristika tista 'tkun utli għall-esplorazzjoni spazjali.
• Avvanzi fir-rikonoxximent tal-mess fejn il-magni jistgħu jidentifikaw oġġetti billi simultanjament jarawhom u jmissuhom.
• Bnedmin li għandhom sistemi nervużi miżjuda jew imsaħħa b'riflessi aktar mgħaġġla. Dan l-iżvilupp jista 'jkun ta' vantaġġ għall-atleti u s-suldati.

Mistoqsijiet biex tikkummenta dwarhom

• Tkun interessat li jkollok sistema nervuża msaħħa?
• X'inhuma l-benefiċċji potenzjali l-oħra tar-robots li jistgħu jħossu?