Sistemi nervosi artificiali: i robot ponu finalmente sentenu?

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  Quantumrun Foresight
• Nuvembre 24, 2023

Riassuntu insight

I sistemi nervosi artificiali, ispirati da a biologia umana, trasformanu l'interazzione trà i robots è u mondu sensoriale. Partendu da un studiu seminale 2018 induve un circuitu nervoso sensoriale puderia discernisce Braille, à a creazione di l'Università di Singapore in 2019 di una pelle artificiale chì supera i feedback tattili umani, questi sistemi avanzanu rapidamente. A ricerca sudcoreana in 2021 hà ancu dimustratu un sistema di risposta à a luce chì cuntrola u muvimentu roboticu. Queste tecnulugii prumettenu sensi protesichi rinfurzati, robots simili à l'umani, riabilitazione mejorata per disfunzioni neurologiche, furmazione robotica tattile, è ancu riflessi umani aumentati, potenzialmente rivoluzionandu i campi di esplorazione medica, militare è spaziale.

Cuntestu di i sistemi nervosi artificiali

Unu di i primi studii in i sistemi nervosi artificiali hè statu in 2018, quandu i circadori di l'Università di Stanford è l'Università Naziunale di Seoul anu sappiutu creà un sistema nervoso chì puderia ricunnosce l'alfabetu Braille. Questa prucedura hè stata attivata da un circuitu nervoso sensoriale chì pò esse piazzatu in un coperchiu simili à a pelle per i dispositi protesi è a robotica suave. Stu circuitu avia trè cumpunenti, u primu essendu un sensoru toccu chì puderia detectà picculi punti di pressione. U sicondu cumpunente era un neurone elettronicu flexible chì hà ricevutu i signali da u sensoru di u toccu. A cumminazzioni di u primu è u sicondu cumpunenti hà purtatu à l'attivazione di un transistor sinapticu artificiale chì imitava sinapsi umani (signali nervosi trà dui neuroni chì trasmettenu l'infurmazioni). I circadori anu pruvatu u so circuitu nervoso cunghjuntendu à una gamba di scarafata è applicà diversi livelli di pressione à u sensoru. A gamba twitched secondu a quantità di pressione applicata.

Unu di i vantaghji principali di i sistemi nervosi artificiali hè chì ponu imite a manera chì l'omu risponde à stimuli esterni. Questa capacità hè qualcosa chì i computer tradiziunali ùn ponu micca fà. Per esempiu, l'urdinatori tradiziunali ùn ponu micca reagisce abbastanza rapidamente à l'ambienti cambianti - qualcosa chì hè essenziale per i travaglii cum'è u cuntrollu di i membri protesi è a robotica. Ma i sistemi nervosi artificiali ponu fà questu utilizendu una tecnica chjamata "spiking". Spiking hè un modu di trasmette infurmazioni chì hè basatu annantu à cumu i neuroni attuali cumunicanu l'un à l'altru in u cervellu. Permette una trasmissione di dati assai più veloce cà i metudi tradiziunali cum'è i signali digitale. Stu vantaghju rende i sistemi nervosi artificiali adattati per i travaglii chì necessitanu reazzione rapida, cum'è a manipulazione robotica. Puderanu ancu esse aduprati per i travaglii chì necessitanu l'apprendimentu di sperienza, cum'è u ricunniscenza faciale o a navigazione in ambienti cumplessi.

Impact disruptive

In u 2019, l'Università di Singapore hà sappiutu sviluppà unu di i sistemi nervosi artificiali più avanzati, chì ponu dà à i robot un sensu di toccu ancu megliu cà a pelle umana. Chjamatu l'Asynchronous Coded Electronic Skin (ACES), stu dispusitivu hà trattatu pixel di sensori individuali per trasmette rapidamente "dati di sentimentu". I mudelli di pelle artificiali previ anu processatu questi pixel in sequenza, chì creanu un lag. Sicondu esperimenti realizati da a squadra, ACES hè ancu megliu cà a pelle umana quandu si tratta di feedback tactile. U dispusitivu puderia detectà a pressione più di 1,000 volte più veloce di u sistema nervoso sensitivu umanu.

Intantu, in u 2021, i circadori di trè università sudcoreanu anu sviluppatu un sistema nervuu artificiale chì pò risponde à a luce è fà i travaglii basi. U studiu cumprendi un fotodiode chì cunverta a luce in un signalu elettricu, una manu robotica, un circuitu di neurone, è un transistore chì funziona cum'è sinapsi. Ogni volta chì una luce hè attivata, u photodiode traduce in signali, chì viaghjanu attraversu u transistor meccanicu. I signali sò poi processati da u circuitu di neurone, chì cumanda à a manu robotica per catturà a bola chì hè programata per abbandunà appena a luce si accende. I ricercatori speranu di sviluppà a tecnulugia in modu chì a manu robotica pò eventualmente catturà a bola appena caduta. U scopu principale di stu studiu hè di furmà e persone cun cundizioni neurologichi per ripiglià u cuntrollu di i so membri chì ùn ponu micca cuntrullà cusì rapidamente cum'è prima. 

Implicazioni di i sistemi nervosi artificiali

Implicazioni più largu di i sistemi nervosi artificiali ponu include: 

• A creazione di roboti umanoidi cù a pelle umana chì ponu risponde à stimuli cum'è l'omu.
• I pazienti cù ictus è e persone cun e cundizioni di paralisi sò capaci di ricuperà u so sensu di u toccu attraversu circuiti sensoriali incrustati in u so sistema nervu.
• A furmazione robotica diventa più tactile, cù l'operatori remoti capaci di sente ciò chì i robots toccanu. Questa funzione pò esse utile per l'esplorazione spaziale.
• Avanzamenti in a ricunniscenza di u toccu induve e macchine ponu identificà l'uggetti vedendu è toccu simultaneamente.
• Umani chì anu aumentatu o rinfurzà i sistemi nervosi cù riflessi più rapidi. Stu sviluppu pò esse vantaghju per l'atleti è i suldati.

Dumande per cummentà

• Vulete esse interessatu à avè un sistema nervu rinfurzatu?
• Chì sò l'altri benefici potenziali di i robots chì ponu sente?