कृत्रिम तंत्रिका तंत्र: क्या रोबोट अंततः महसूस कर सकते हैं?

• लेखक:
• लेखक का नाम

  क्वांटमरन दूरदर्शिता
• नवम्बर 24/2023

अंतर्दृष्टि सारांश

कृत्रिम तंत्रिका तंत्र, मानव जीव विज्ञान से प्रेरणा लेकर, रोबोट और संवेदी दुनिया के बीच बातचीत को बदल रहे हैं। 2018 के मौलिक अध्ययन से शुरू होकर, जहां एक संवेदी तंत्रिका सर्किट ब्रेल को समझ सकता है, सिंगापुर विश्वविद्यालय के 2019 में मानव स्पर्श प्रतिक्रिया को पार करने वाली कृत्रिम त्वचा के निर्माण तक, ये प्रणालियां तेजी से आगे बढ़ रही हैं। 2021 में दक्षिण कोरियाई शोध ने एक प्रकाश-उत्तरदायी प्रणाली का प्रदर्शन किया जो रोबोटिक गति को नियंत्रित करती है। ये प्रौद्योगिकियां उन्नत कृत्रिम इंद्रियों, मानव-जैसे रोबोट, तंत्रिका संबंधी विकारों के लिए बेहतर पुनर्वास, स्पर्शनीय रोबोटिक प्रशिक्षण और यहां तक ​​कि संवर्धित मानव सजगता, संभावित रूप से चिकित्सा, सैन्य और अंतरिक्ष अन्वेषण क्षेत्रों में क्रांति लाने का वादा करती हैं।

कृत्रिम तंत्रिका तंत्र संदर्भ

कृत्रिम तंत्रिका तंत्र पर सबसे पहले अध्ययनों में से एक 2018 में हुआ था, जब स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय और सियोल नेशनल यूनिवर्सिटी के शोधकर्ता एक तंत्रिका तंत्र बनाने में सक्षम थे जो ब्रेल वर्णमाला को पहचान सकता था। यह उपलब्धि एक संवेदी तंत्रिका सर्किट द्वारा सक्षम की गई थी जिसे कृत्रिम उपकरणों और नरम रोबोटिक्स के लिए त्वचा जैसे आवरण में रखा जा सकता है। इस सर्किट में तीन घटक थे, पहला एक टच सेंसर था जो छोटे दबाव बिंदुओं का पता लगा सकता था। दूसरा घटक एक लचीला इलेक्ट्रॉनिक न्यूरॉन था जो स्पर्श सेंसर से संकेत प्राप्त करता था। पहले और दूसरे घटकों के संयोजन से एक कृत्रिम सिनैप्टिक ट्रांजिस्टर सक्रिय हुआ जो मानव सिनैप्स (दो न्यूरॉन्स के बीच तंत्रिका संकेत जो जानकारी रिले करता है) की नकल करता है। शोधकर्ताओं ने अपने तंत्रिका सर्किट को कॉकरोच के पैर से जोड़कर और सेंसर पर विभिन्न दबाव स्तर लागू करके परीक्षण किया। जितना दबाव डाला गया, उसके अनुसार पैर हिल गया।

कृत्रिम तंत्रिका तंत्र का एक मुख्य लाभ यह है कि वे बाहरी उत्तेजनाओं पर मनुष्य की प्रतिक्रिया की नकल कर सकते हैं। यह क्षमता कुछ ऐसी है जो पारंपरिक कंप्यूटर नहीं कर सकते। उदाहरण के लिए, पारंपरिक कंप्यूटर बदलते परिवेश में तुरंत प्रतिक्रिया नहीं कर सकते - कुछ ऐसा जो कृत्रिम अंग नियंत्रण और रोबोटिक्स जैसे कार्यों के लिए आवश्यक है। लेकिन कृत्रिम तंत्रिका तंत्र "स्पाइकिंग" नामक तकनीक का उपयोग करके ऐसा कर सकता है। स्पाइकिंग जानकारी प्रसारित करने का एक तरीका है जो इस पर आधारित है कि मस्तिष्क में वास्तविक न्यूरॉन्स एक दूसरे के साथ कैसे संवाद करते हैं। यह डिजिटल सिग्नल जैसे पारंपरिक तरीकों की तुलना में बहुत तेजी से डेटा ट्रांसमिशन की अनुमति देता है। यह लाभ कृत्रिम तंत्रिका तंत्र को उन कार्यों के लिए उपयुक्त बनाता है जिनके लिए त्वरित प्रतिक्रियाओं की आवश्यकता होती है, जैसे कि रोबोटिक हेरफेर। उनका उपयोग उन नौकरियों के लिए भी किया जा सकता है जिनमें अनुभव सीखने की आवश्यकता होती है, जैसे चेहरे की पहचान या जटिल वातावरण को नेविगेट करना।

विघटनकारी प्रभाव

2019 में, सिंगापुर विश्वविद्यालय सबसे उन्नत कृत्रिम तंत्रिका तंत्रों में से एक विकसित करने में सक्षम था, जो रोबोटों को स्पर्श की भावना दे सकता है जो मानव त्वचा से भी बेहतर है। एसिंक्रोनस कोडेड इलेक्ट्रॉनिक स्किन (एसीईएस) कहे जाने वाले इस उपकरण ने "फीलिंग डेटा" को तेजी से प्रसारित करने के लिए व्यक्तिगत सेंसर पिक्सल को संसाधित किया। पिछले कृत्रिम त्वचा मॉडल ने इन पिक्सल को क्रमिक रूप से संसाधित किया, जिससे अंतराल पैदा हुआ। टीम द्वारा किए गए प्रयोगों के अनुसार, स्पर्श प्रतिक्रिया के मामले में ACES मानव त्वचा से भी बेहतर है। यह उपकरण मानव संवेदी तंत्रिका तंत्र की तुलना में 1,000 गुना अधिक तेजी से दबाव का पता लगा सकता है।

इस बीच, 2021 में, तीन दक्षिण कोरियाई विश्वविद्यालयों के शोधकर्ताओं ने एक कृत्रिम तंत्रिका तंत्र विकसित किया जो प्रकाश पर प्रतिक्रिया कर सकता है और बुनियादी कार्य कर सकता है। अध्ययन में एक फोटोडायोड शामिल था जो प्रकाश को विद्युत संकेत, एक रोबोटिक हाथ, एक न्यूरॉन सर्किट और एक ट्रांजिस्टर में परिवर्तित करता है जो एक सिनैप्स के रूप में काम करता है। हर बार जब कोई प्रकाश चालू होता है, तो फोटोडायोड इसे संकेतों में परिवर्तित करता है, जो यांत्रिक ट्रांजिस्टर के माध्यम से यात्रा करते हैं। फिर संकेतों को न्यूरॉन सर्किट द्वारा संसाधित किया जाता है, जो रोबोटिक हाथ को गेंद को पकड़ने का आदेश देता है जिसे प्रकाश चालू होते ही गिराने के लिए प्रोग्राम किया जाता है। शोधकर्ता ऐसी तकनीक विकसित करने की उम्मीद कर रहे हैं ताकि रोबोटिक हाथ अंततः गेंद को गिरते ही पकड़ सके। इस अध्ययन के पीछे मुख्य लक्ष्य न्यूरोलॉजिकल स्थितियों वाले लोगों को अपने अंगों पर नियंत्रण पाने के लिए प्रशिक्षित करना है जिन्हें वे पहले की तरह जल्दी से नियंत्रित नहीं कर सकते हैं। 

कृत्रिम तंत्रिका तंत्र के निहितार्थ

कृत्रिम तंत्रिका तंत्र के व्यापक निहितार्थों में शामिल हो सकते हैं: 

• मानव जैसी त्वचा वाले ह्यूमनॉइड रोबोट का निर्माण जो मनुष्यों की तरह ही उत्तेजनाओं पर तुरंत प्रतिक्रिया कर सकते हैं।
• स्ट्रोक के मरीज़ और पक्षाघात से संबंधित स्थितियों वाले लोग अपने तंत्रिका तंत्र में अंतर्निहित संवेदी सर्किट के माध्यम से स्पर्श की भावना को पुनः प्राप्त करने में सक्षम होते हैं।
• रोबोटिक प्रशिक्षण अधिक स्पर्शपूर्ण होता जा रहा है, दूरस्थ ऑपरेटर यह महसूस करने में सक्षम हो रहे हैं कि रोबोट क्या छू रहे हैं। यह सुविधा अंतरिक्ष अन्वेषण के लिए उपयोगी हो सकती है।
• स्पर्श पहचान में प्रगति जहां मशीनें वस्तुओं को एक साथ देखकर और छूकर पहचान सकती हैं।
• मनुष्यों में तीव्र सजगता के साथ संवर्धित या संवर्धित तंत्रिका तंत्र होता है। यह विकास एथलीटों और सैनिकों के लिए फायदेमंद हो सकता है।

टिप्पणी करने के लिए प्रश्न

• क्या आप उन्नत तंत्रिका तंत्र पाने में रुचि लेंगे?
• रोबोट के अन्य संभावित लाभ क्या हैं जो महसूस कर सकते हैं?