Sistemet nervore artificiale: A mund të ndihen më në fund robotët?

• Author:
• Emri i autorit

  Parashikimi Kuantumrun
• Nëntor 24, 2023

Përmbledhje e pasqyrës

Sistemet nervore artificiale, duke marrë frymëzim nga biologjia njerëzore, po transformojnë ndërveprimin midis robotëve dhe botës ndijore. Duke filluar me një studim themelor të vitit 2018, ku një qark nervor ndijor mund të dallonte shkrimin Braille, deri në krijimin e vitit 2019 nga Universiteti i Singaporit të një lëkure artificiale që tejkalon reagimet prekëse njerëzore, këto sisteme po përparojnë me shpejtësi. Hulumtimet e Koresë së Jugut në vitin 2021 demonstruan më tej një sistem reagues ndaj dritës që kontrollon lëvizjen robotike. Këto teknologji premtojnë shqisa protetike të zgjeruara, robotë të ngjashëm me njeriun, rehabilitim të përmirësuar për dëmtimet neurologjike, trajnime robotike me prekje, madje edhe reflekse të shtuara njerëzore, duke revolucionarizuar potencialisht fushat mjekësore, ushtarake dhe të eksplorimit të hapësirës.

Konteksti i sistemit nervor artificial

Një nga studimet e para në sistemet nervore artificiale ishte në vitin 2018, kur studiuesit nga Universiteti Stanford dhe Universiteti Kombëtar i Seulit ishin në gjendje të krijonin një sistem nervor që mund të njihte alfabetin Braille. Kjo arritje u mundësua nga një qark nervor ndijor që mund të vendoset në një mbulesë të ngjashme me lëkurën për pajisjet protetike dhe robotikë të butë. Ky qark kishte tre komponentë, i pari ishte një sensor me prekje që mund të zbulonte pika të vogla presioni. Komponenti i dytë ishte një neuron elektronik fleksibël që merrte sinjalet nga sensori i prekjes. Kombinimi i komponentëve të parë dhe të dytë çoi në aktivizimin e një transistori sinaptik artificial që imitonte sinapset njerëzore (sinjalet nervore midis dy neuroneve që transmetojnë informacion). Studiuesit testuan qarkun e tyre nervor duke e lidhur atë me një këmbë kacabu dhe duke aplikuar nivele të ndryshme presioni në sensor. Këmba tundej sipas sasisë së presionit të ushtruar.

Një nga avantazhet kryesore të sistemeve nervore artificiale është se ata mund të imitojnë mënyrën se si njerëzit reagojnë ndaj stimujve të jashtëm. Kjo aftësi është diçka që kompjuterët tradicionalë nuk mund ta bëjnë. Për shembull, kompjuterët tradicionalë nuk mund të reagojnë mjaft shpejt ndaj ndryshimit të mjediseve – diçka që është thelbësore për detyra si kontrolli i gjymtyrëve protetike dhe robotika. Por sistemet nervore artificiale mund ta bëjnë këtë duke përdorur një teknikë të quajtur "spiking". Spiking është një mënyrë për të transmetuar informacion që bazohet në mënyrën se si neuronet aktuale komunikojnë me njëri-tjetrin në tru. Ai lejon transmetimin shumë më të shpejtë të të dhënave sesa metodat tradicionale si sinjalet dixhitale. Ky avantazh i bën sistemet nervore artificiale të përshtatshme për detyra që kërkojnë reagime të shpejta, siç është manipulimi robotik. Ato mund të përdoren gjithashtu për punë që kërkojnë të mësuarit me përvojë, të tilla si njohja e fytyrës ose lundrimi në mjedise komplekse.

Ndikim shkatërrues

Në vitin 2019, Universiteti i Singaporit ishte në gjendje të zhvillonte një nga sistemet nervore artificiale më të avancuara, i cili mund t'u japë robotëve një ndjenjë prekjeje që është edhe më e mirë se lëkura e njeriut. E quajtur Asynchronous Coded Electronic Skin (ACES), kjo pajisje përpunoi pikselë individualë të sensorëve për të transmetuar me shpejtësi "të dhënat e ndjesive". Modelet e mëparshme të lëkurës artificiale i përpunuan këto pikselë në mënyrë sekuenciale, gjë që krijoi një vonesë. Sipas eksperimenteve të kryera nga ekipi, ACES është edhe më i mirë se lëkura e njeriut kur bëhet fjalë për reagimet prekëse. Pajisja mund të zbulojë presionin mbi 1,000 herë më shpejt se sistemi nervor shqisor i njeriut.

Ndërkohë, në vitin 2021, studiues nga tre universitete të Koresë së Jugut zhvilluan një sistem nervor artificial që mund t'i përgjigjet dritës dhe të kryejë detyra themelore. Studimi përbëhej nga një fotodiodë që konverton dritën në një sinjal elektrik, një dorë robotike, një qark neuroni dhe një tranzitor që funksionon si një sinapsë. Sa herë që ndizet një dritë, fotodioda e përkthen atë në sinjale, të cilat udhëtojnë nëpër transistorin mekanik. Sinjalet më pas përpunohen nga qarku i neuroneve, i cili urdhëron dorën robotike për të kapur topin që është programuar të bjerë sapo të ndizet drita. Studiuesit shpresojnë të zhvillojnë teknologjinë në mënyrë që dora robotike të mund ta kapë topin sa më shpejt që të bjerë. Qëllimi kryesor i këtij studimi është të trajnojë njerëzit me sëmundje neurologjike për të rifituar kontrollin e gjymtyrëve të tyre që nuk mund t'i kontrollojnë aq shpejt sa dikur. 

Implikimet e sistemeve nervore artificiale

Implikimet më të gjera të sistemeve nervore artificiale mund të përfshijnë: 

• Krijimi i robotëve humanoidë me lëkurë të ngjashme me njeriun që mund t'i përgjigjen stimujve po aq shpejt sa njerëzit.
• Pacientët me goditje në tru dhe njerëzit me kushte të lidhura me paralizën janë në gjendje të rifitojnë ndjenjën e prekjes përmes qarqeve shqisore të ngulitura në sistemin e tyre nervor.
• Trajnimi robotik bëhet më i prekshëm, me operatorët në distancë të aftë të ndiejnë atë që robotët po prekin. Kjo veçori mund të jetë e dobishme për eksplorimin e hapësirës.
• Përparime në njohjen me prekje ku makinat mund të identifikojnë objektet duke i parë dhe prekur ato njëkohësisht.
• Njerëzit që kanë sistem nervor të shtuar ose të përmirësuar me reflekse më të shpejta. Ky zhvillim mund të jetë i dobishëm për atletët dhe ushtarët.

Pyetje për të komentuar

• A do të interesoheshit të kishit një sistem nervor të përmirësuar?
• Cilat janë përfitimet e tjera të mundshme të robotëve që mund të ndjejnë?