Süni sinir sistemləri: Robotlar nəhayət hiss edə bilərmi?

• Author:
• Author adı

  Quantumrun Uzaqgörməsi
• Noyabr 24, 2023

Anlayış xülasəsi

İnsan biologiyasından ilham alan süni sinir sistemləri robotlar və hiss dünyası arasındakı qarşılıqlı əlaqəni dəyişdirir. 2018-ci ildə sensor sinir dövrəsinin Brayl əlifbasını ayırd edə biləcəyi əsas tədqiqatdan başlayaraq, Sinqapur Universitetinin 2019-cu ildə insanın toxunma reaksiyasını üstələyən süni dəri yaratmasına qədər bu sistemlər sürətlə inkişaf edir. 2021-ci ildə Cənubi Koreyada aparılan araşdırmalar robotların hərəkətini idarə edən işığa cavab verən sistemi daha da nümayiş etdirdi. Bu texnologiyalar inkişaf etmiş protez hissləri, insana bənzər robotlar, nevroloji qüsurlar üçün təkmilləşdirilmiş reabilitasiya, toxunma qabiliyyətinə malik robotik təlim və hətta tibbi, hərbi və kosmik tədqiqat sahələrində potensial inqilab yaradan insan reflekslərini vəd edir.

Süni sinir sistemlərinin konteksti

Süni sinir sistemləri ilə bağlı ilk araşdırmalardan biri 2018-ci ildə Stenford Universiteti və Seul Milli Universitetinin tədqiqatçıları Brayl əlifbasını tanıya bilən sinir sistemi yarada bildikləri zaman oldu. Bu cəsarət protez cihazlar və yumşaq robototexnika üçün dəriyə bənzər örtüyə yerləşdirilə bilən sensor sinir dövrəsi ilə təmin edilib. Bu dövrə üç komponentdən ibarət idi, birincisi kiçik təzyiq nöqtələrini aşkar edə bilən toxunma sensoru idi. İkinci komponent toxunma sensorundan gələn siqnalları qəbul edən çevik elektron neyron idi. Birinci və ikinci komponentlərin birləşməsi insan sinapslarını (məlumatı ötürən iki neyron arasında sinir siqnalları) təqlid edən süni sinaptik tranzistorun aktivləşməsinə səbəb oldu. Tədqiqatçılar onların sinir dövrəsini tarakan ayağına bağlayaraq və sensora müxtəlif təzyiq səviyyələri tətbiq edərək sınaqdan keçiriblər. Tətbiq edilən təzyiqə görə ayaq seğirdi.

Süni sinir sistemlərinin əsas üstünlüklərindən biri insanın xarici stimullara reaksiyasını təqlid edə bilməsidir. Bu qabiliyyət ənənəvi kompüterlərin edə bilmədiyi bir şeydir. Məsələn, ənənəvi kompüterlər dəyişən mühitə kifayət qədər tez reaksiya verə bilmirlər - bu, protez əzalara nəzarət və robototexnika kimi vəzifələr üçün vacib olan bir şeydir. Ancaq süni sinir sistemləri bunu "spiking" adlı bir texnikadan istifadə edərək edə bilər. Spiking, faktiki neyronların beyində bir-biri ilə necə əlaqə saxladığına əsaslanan məlumat ötürmə üsuludur. Rəqəmsal siqnallar kimi ənənəvi metodlardan daha sürətli məlumat ötürməyə imkan verir. Bu üstünlük süni sinir sistemlərini robot manipulyasiyası kimi sürətli reaksiyalar tələb edən tapşırıqlar üçün yaxşı uyğunlaşdırır. Onlar həmçinin sifətin tanınması və ya mürəkkəb mühitlərdə naviqasiya kimi təcrübə öyrənilməsi tələb olunan işlərdə istifadə oluna bilər.

Dağıdıcı təsir

2019-cu ildə Sinqapur Universiteti robotlara insan dərisindən daha yaxşı toxunma hissi verə bilən ən qabaqcıl süni sinir sistemlərindən birini inkişaf etdirə bildi. Asynchronous Coded Electronic Skin (ACES) adlanan bu cihaz “hiss məlumatlarını” sürətlə ötürmək üçün fərdi sensor piksellərini emal edirdi. Əvvəlki süni dəri modelləri bu pikselləri ardıcıllıqla emal edirdi ki, bu da lag yaratdı. Komanda tərəfindən aparılan təcrübələrə görə, ACES toxunma ilə bağlı rəyə gəldikdə insan dərisindən daha yaxşıdır. Cihaz təzyiqi insanın duyğu sinir sistemindən 1,000 dəfə tez aşkar edə bilirdi.

Bu arada, 2021-ci ildə üç Cənubi Koreya universitetinin tədqiqatçıları işığa cavab verə bilən və əsas vəzifələri yerinə yetirə bilən süni sinir sistemi hazırlayıblar. Tədqiqat işığı elektrik siqnalına çevirən fotodioddan, robot əldən, neyron dövrəsindən və sinaps kimi işləyən tranzistordan ibarətdir. Hər dəfə işıq yandırıldıqda, fotodiod onu mexaniki tranzistordan keçən siqnallara çevirir. Daha sonra siqnallar neyron dövrə tərəfindən işlənir və bu, robot əlinə işıq yanan kimi düşməyə proqramlaşdırılmış topu tutmağı əmr edir. Tədqiqatçılar robot əlin topu yerə düşən kimi tuta bilməsi üçün texnologiyanı inkişaf etdirməyə ümid edirlər. Bu tədqiqatın arxasında duran əsas məqsəd nevroloji xəstəlikləri olan insanlara əvvəlki kimi idarə edə bilmədikləri əzalarına nəzarəti bərpa etmək üçün öyrətməkdir. 

Süni sinir sistemlərinin təsiri

Süni sinir sistemlərinin daha geniş təsirləri aşağıdakıları əhatə edə bilər: 

• İnsana bənzəyən dəri ilə insanabənzər robotların yaradılması, stimullara insanlar kimi tez reaksiya verə bilər.
• İnsult xəstələri və ifliclə əlaqəli şərtləri olan insanlar sinir sistemlərinə daxil edilmiş sensor dövrələr vasitəsilə toxunma hissini bərpa edə bilirlər.
• Uzaqdan idarə olunan operatorlar robotların nəyə toxunduğunu hiss edə bildiyi üçün robot təlimi daha toxunma qabiliyyətinə malikdir. Bu xüsusiyyət kosmosun tədqiqi üçün lazımlı ola bilər.
• Maşınların obyektləri eyni vaxtda görmək və onlara toxunmaqla müəyyən edə biləcəyi toxunuşun tanınmasında irəliləyişlər.
• İnsanlar daha sürətli refleksləri olan genişlənmiş və ya inkişaf etmiş sinir sistemlərinə malikdirlər. Bu inkişaf idmançılar və əsgərlər üçün faydalı ola bilər.

Şərh etmək üçün suallar

• Təkmilləşdirilmiş sinir sisteminə sahib olmaqda maraqlısınızmı?
• Robotların hiss edə biləcək digər potensial faydaları nələrdir?