Kuantumrun

KREDIT GAMBAR:

iStock

Sistem saraf jieunan: Dupi robot tungtungna ngarasa?

Sistem saraf jieunan tungtungna tiasa masihan anggota prosthetic sareng robotic rasa kabaran.

Author:
Ngaran pangarang
Quantumrun tetempoan
November 24, 2023

Ringkesan wawasan

Sistem saraf jieunan, ngagambar inspirasi tina biologi manusa, ngarobih interaksi antara robot sareng dunya indrawi. Dimimitian ku panilitian mani 2018 dimana sirkuit saraf indrawi tiasa ngabédakeun Braille, dugi ka 2019 nyiptakeun kulit buatan Universitas Singapura anu ngalangkungan tanggapan taktil manusa, sistem ieu gancang maju. Panaliti Koréa Kidul taun 2021 langkung nunjukkeun sistem anu responsif lampu anu ngatur gerakan robot. Téknologi ieu janji ditingkatkeun indra prosthetic, robot kawas manusa, ningkat rehabilitasi pikeun impairments neurological, tactile latihan robotic, komo augmented refleksnya manusa, berpotensi revolutionizing médis, militér, jeung widang éksplorasi spasi.

Kontéks sistem saraf jieunan

Salah sahiji panilitian anu munggaran dina sistem saraf jieunan nyaéta taun 2018, nalika peneliti ti Universitas Stanford sareng Universitas Nasional Seoul tiasa nyiptakeun sistem saraf anu tiasa mikawanoh hurup Braille. Prestasi ieu diaktipkeun ku sirkuit saraf indrawi anu tiasa ditempatkeun kana panutup sapertos kulit pikeun alat prostétik sareng robotika lemes. Sirkuit ieu ngagaduhan tilu komponén, anu kahiji nyaéta sénsor sentuhan anu tiasa ngadeteksi titik tekanan leutik. Komponén kadua nya éta neuron éléktronik fléksibel anu narima sinyal ti sensor touch. Kombinasi komponén kahiji jeung kadua ngakibatkeun aktivasina transistor sinaptik jieunan nu niru sinapsis manusa (sinyal saraf antara dua neuron nu ngirimkeun informasi). Para panalungtik nguji sirkuit saraf maranéhanana ku hooking eta nepi ka suku Cucunguk jeung nerapkeun tingkat tekanan béda mun sensor. Suku kedutan dumasar kana jumlah tekanan anu diterapkeun.

Salah sahiji kaunggulan utama sistem saraf jieunan nyaeta aranjeunna bisa meniru cara manusa ngabales rangsangan éksternal. Kamampuhan ieu mangrupikeun hal anu teu tiasa dilakukeun ku komputer tradisional. Contona, komputer tradisional teu bisa cukup gancang meta pikeun ngarobah lingkungan - hal nu penting pikeun tugas kawas prosthetic kontrol anggota awak jeung robotics. Tapi sistem saraf jieunan tiasa ngalakukeun ieu ku ngagunakeun téknik anu disebut "spiking". Spiking mangrupikeun cara ngirimkeun inpormasi anu dumasar kana kumaha neuron saleresna saling komunikasi dina uteuk. Éta ngamungkinkeun pangiriman data langkung gancang tibatan metode tradisional sapertos sinyal digital. Kauntungannana ieu ngajadikeun sistem saraf jieunan cocog pikeun tugas anu merlukeun réaksi gancang, kayaning manipulasi robotic. Éta ogé tiasa dianggo pikeun padamelan anu peryogi pangalaman diajar, sapertos pangenalan raray atanapi nganapigasi lingkungan anu kompleks.

Dampak ngaganggu

Taun 2019, Universitas Singapura tiasa ngembangkeun salah sahiji sistem saraf jieunan anu paling canggih, anu tiasa masihan robot rasa sentuhan anu langkung saé tibatan kulit manusa. Disebut Asynchronous Coded Electronic Skin (ACES), alat ieu ngolah piksel sénsor individu pikeun gancang ngirimkeun "data rarasaan". Model kulit jieunan saméméhna ngolah piksel ieu sequentially, nu nyiptakeun lag. Numutkeun percobaan anu dilakukeun ku tim, ACES malah leuwih hade tinimbang kulit manusa lamun datang ka tactile eupan balik. Alat éta bisa ngadeteksi tekanan leuwih 1,000 kali leuwih gancang batan sistim saraf indrawi manusa.

Samentara éta, dina 2021, peneliti ti tilu paguron luhur Koréa Kidul ngembangkeun hiji sistim saraf jieunan nu bisa ngabales cahaya jeung ngalakukeun tugas dasar. Panaliti ieu diwangun ku photodiode anu ngarobih cahaya janten sinyal listrik, leungeun robot, sirkuit neuron, sareng transistor anu dianggo salaku sinaps. Unggal waktos lampu dihurungkeun, photodiode narjamahkeun kana sinyal, nu ngarambat ngaliwatan transistor mékanis. Sinyalna teras diolah ku sirkuit neuron, anu maréntahkeun leungeun robot pikeun nyekel bal anu diprogram pikeun turun pas lampu hurung. Panaliti ngaharepkeun ngembangkeun téknologi supados panangan robot antukna tiasa nangkep bal pas turun. Tujuan utama dina ulikan ieu nyaéta pikeun ngalatih jalma anu ngagaduhan kaayaan saraf pikeun meunangkeun deui kadali anggota awak anu teu tiasa dikontrol gancang-gancang sapertos biasa.

Implikasi tina sistim saraf jieunan

Implikasi anu langkung ageung tina sistem saraf jieunan tiasa kalebet:

Nyiptakeun robot humanoid kalayan kulit sapertos manusa anu tiasa ngaréspon kana rangsangan gancang-gancang sapertos manusa.
Pasién stroke sareng jalma anu aya hubunganana sareng paralisis tiasa nampi deui rasa kabaran ngaliwatan sirkuit indrawi anu dipasang dina sistem sarafna.
Latihan robot janten langkung taktil, sareng operator jauh tiasa ngaraosan naon anu dirampa ku robot. Fitur ieu tiasa dianggo pikeun eksplorasi ruang angkasa.
Kamajuan dina pangakuan touch dimana mesin tiasa ngaidentipikasi objék ku ningali sareng noel sakaligus.
Manusa gaduh sistem saraf ngagedekeun atanapi ditingkatkeun kalayan refleks anu langkung gancang. Pangwangunan ieu tiasa nguntungkeun pikeun atlit sareng prajurit.