Вештачки нервни системи: Дали роботите конечно се чувствуваат?

• автор:
• име на авторот

  Quantumrun Foresight
• Ноември 24, 2023

Резиме на увид

Вештачките нервни системи, црпејќи инспирација од човечката биологија, ја трансформираат интеракцијата помеѓу роботите и сетилниот свет. Започнувајќи со семинална студија од 2018 година, каде што сензорното нервно коло може да го препознае Брајовото писмо, до создавањето на вештачка кожа од Универзитетот во Сингапур во 2019 година што ги надминува човечките тактилни повратни информации, овие системи брзо напредуваат. Јужнокорејското истражување во 2021 година дополнително покажа систем кој реагира на светлина кој го контролира роботското движење. Овие технологии ветуваат подобрени протетски сетила, роботи слични на човекот, подобрена рехабилитација за невролошки оштетувања, тактилни роботски тренинзи, па дури и зголемени човечки рефлекси, потенцијално револуционизирајќи ги медицинските, воените и вселенските полиња.

Контекст на вештачки нервни системи

Едно од првите студии за вештачки нервни системи беше во 2018 година, кога истражувачите од Универзитетот Стенфорд и Националниот универзитет во Сеул беа во можност да создадат нервен систем што може да ја препознае Брајовата азбука. Овој подвиг беше овозможен со сензорно нервно коло кое може да се стави во обвивка налик на кожа за протетски уреди и мека роботика. Ова коло имаше три компоненти, од кои првата беше сензор на допир кој може да открие мали точки на притисок. Втората компонента беше флексибилен електронски неврон кој ги примаше сигналите од сензорот за допир. Комбинацијата на првата и втората компонента доведе до активирање на вештачки синаптички транзистор кој ги имитира човечките синапси (нервни сигнали помеѓу два неврони кои пренесуваат информации). Истражувачите го тестирале нивното нервно коло со прицврстување на ногата од бубашваба и примена на различни нивоа на притисок на сензорот. Ногата се грчеше во зависност од количината на притиснат притисок.

Една од главните предности на вештачкиот нервен систем е тоа што тие можат да го имитираат начинот на кој луѓето реагираат на надворешни стимули. Оваа способност е нешто што традиционалните компјутери не можат да го направат. На пример, традиционалните компјутери не можат доволно брзо да реагираат на променливите средини - нешто што е од суштинско значење за задачи како што се контрола на протетски екстремитети и роботика. Но, вештачкиот нервен систем може да го направи тоа со користење на техника наречена „шипкање“. Спајкинг е начин на пренесување информации што се заснова на тоа како вистинските неврони комуницираат едни со други во мозокот. Овозможува многу побрз пренос на податоци од традиционалните методи како дигитални сигнали. Оваа предност ги прави вештачките нервни системи добро прилагодени за задачи кои бараат брзи реакции, како што е роботска манипулација. Тие исто така може да се користат за работни места за кои е потребно учење искуство, како што е препознавање на лица или навигација во сложени средини.

Нарушувачко влијание

Во 2019 година, Универзитетот во Сингапур успеа да развие еден од најнапредните вештачки нервни системи, кој може да им даде на роботите чувство за допир што е дури и подобро од човечката кожа. Наречен Asynchronous Coded Electronic Skin (ACES), овој уред обработува поединечни сензорски пиксели за брзо пренесување „податоци за чувство“. Претходните модели на вештачка кожа ги обработуваа овие пиксели последователно, што создаде заостанување. Според експериментите спроведени од тимот, ACES е дури и подобар од човечката кожа кога станува збор за тактилни повратни информации. Уредот може да открие притисок над 1,000 пати побрзо од човечкиот сетилен нервен систем.

Во меѓувреме, во 2021 година, истражувачите од три јужнокорејски универзитети развија вештачки нервен систем кој може да реагира на светлина и да врши основни задачи. Студијата се состои од фотодиода која ја претвора светлината во електричен сигнал, роботска рака, невронско коло и транзистор кој работи како синапса. Секогаш кога ќе се вклучи светло, фотодиодата го преведува во сигнали, кои патуваат низ механичкиот транзистор. Сигналите потоа се обработуваат од невронското коло, кое и наредува на роботската рака да ја фати топката што е програмирана да падне штом ќе се вклучи светлото. Истражувачите се надеваат дека ќе ја развијат технологијата за да може роботската рака на крајот да ја фати топката веднаш штом ќе падне. Главната цел зад оваа студија е да се обучат луѓето со невролошки состојби да ја вратат контролата врз нивните екстремитети што не можат да ги контролираат толку брзо како порано. 

Импликации на вештачки нервни системи

Пошироките импликации на вештачкиот нервен систем може да вклучуваат: 

• Создавање на хуманоидни роботи со кожа слична на човекот кои можат да реагираат на стимули брзо како и луѓето.
• Пациентите со мозочен удар и лицата со состојби поврзани со парализа можат да го вратат своето чувство за допир преку сензорни кола вградени во нивниот нервен систем.
• Роботскиот тренинг станува потактилен, со далечински оператори кои можат да почувствуваат што допираат роботите. Оваа функција може да биде корисна за истражување на вселената.
• Напредоци во препознавањето на допир каде машините можат да идентификуваат предмети со истовремено гледање и допирање.
• Луѓе со зголемени или подобрени нервни системи со побрзи рефлекси. Овој развој може да биде корисен за спортистите и војниците.

Прашања за коментирање

• Дали би биле заинтересирани да имате подобрен нервен систем?
• Кои се другите потенцијални придобивки од роботите што можат да ги почувствуваат?