Mifumo ya neva bandia: Je! roboti zinaweza kuhisi hatimaye?

• mwandishi:
• mwandishi jina

  Mtazamo wa Quantumrun
• Novemba 24, 2023

Muhtasari wa maarifa

Mifumo Bandia ya neva, ikichota msukumo kutoka kwa biolojia ya binadamu, inabadilisha mwingiliano kati ya roboti na ulimwengu wa hisi. Kuanzia na utafiti wa mwisho wa 2018 ambapo mzunguko wa neva wa hisi unaweza kutambua Braille, hadi uundaji wa ngozi ya bandia ya 2019 ya Chuo Kikuu cha Singapore inayopita maoni ya kibinadamu ya kugusa, mifumo hii inaendelea kwa kasi. Utafiti wa Korea Kusini mnamo 2021 ulionyesha zaidi mfumo unaojibu mwanga ambao unadhibiti harakati za roboti. Teknolojia hizi zinaahidi hisi za bandia zilizoimarishwa, roboti zinazofanana na binadamu, urekebishaji ulioboreshwa wa matatizo ya mfumo wa neva, mafunzo ya roboti ya kugusa, na hata hisia za kibinadamu zilizoboreshwa, ambazo zinaweza kuleta mapinduzi katika nyanja za matibabu, kijeshi na anga za juu.

Muktadha wa mifumo ya neva ya bandia

Moja ya tafiti za kwanza kabisa katika mifumo ya neva bandia ilikuwa mwaka wa 2018, wakati watafiti kutoka Chuo Kikuu cha Stanford na Chuo Kikuu cha Taifa cha Seoul waliweza kuunda mfumo wa neva ambao ungeweza kutambua alfabeti ya Braille. Utendaji huu uliwezeshwa na mzunguko wa fahamu wa hisi ambao unaweza kuwekwa kwenye kifuniko kinachofanana na ngozi kwa vifaa vya bandia na roboti laini. Mzunguko huu ulikuwa na vipengele vitatu, ya kwanza ikiwa ni sensor ya kugusa ambayo inaweza kuchunguza pointi ndogo za shinikizo. Sehemu ya pili ilikuwa niuroni ya kielektroniki inayoweza kunyumbulika ambayo ilipokea mawimbi kutoka kwa kihisi cha mguso. Mchanganyiko wa vijenzi vya kwanza na vya pili ulisababisha kuanzishwa kwa transistor ya sinepsi ya bandia ambayo iliiga sinepsi za binadamu (ishara za neva kati ya niuroni mbili zinazosambaza habari). Watafiti walijaribu mzunguko wao wa neva kwa kuuunganisha hadi kwenye mguu wa mende na kutumia viwango tofauti vya shinikizo kwenye sensor. Mguu ulipungua kulingana na kiasi cha shinikizo lililowekwa.

Moja ya faida kuu za mifumo ya neva ya bandia ni kwamba wanaweza kuiga jinsi wanadamu wanavyoitikia kwa uchochezi wa nje. Uwezo huu ni kitu ambacho kompyuta za jadi haziwezi kufanya. Kwa mfano, kompyuta za kitamaduni haziwezi kuitikia upesi wa kutosha kubadilisha mazingira - jambo ambalo ni muhimu kwa kazi kama vile udhibiti wa viungo bandia na robotiki. Lakini mifumo ya neva ya bandia inaweza kufanya hivyo kwa kutumia mbinu inayoitwa "spiking." Spiking ni njia ya kusambaza habari ambayo inategemea jinsi niuroni halisi huwasiliana katika ubongo. Huruhusu utumaji data kwa haraka zaidi kuliko mbinu za kitamaduni kama vile mawimbi ya dijitali. Faida hii hufanya mifumo ya neva ya bandia kufaa vyema kwa kazi zinazohitaji athari za haraka, kama vile udanganyifu wa roboti. Zinaweza pia kutumika kwa kazi zinazohitaji kujifunza uzoefu, kama vile utambuzi wa uso au kuabiri mazingira changamano.

Athari ya usumbufu

Mnamo mwaka wa 2019, Chuo Kikuu cha Singapore kiliweza kuunda moja ya mifumo ya hali ya juu ya neva ya bandia, ambayo inaweza kuwapa roboti hisia ya kugusa ambayo ni bora zaidi kuliko ngozi ya binadamu. Kifaa hiki kinachoitwa Ngozi ya Kielektroniki yenye Misimbo Asynchronous (ACES), kifaa hiki kilichakata pikseli za kihisi mahususi ili kusambaza kwa haraka "data ya hisia." Mifano ya awali ya ngozi ya bandia ilisindika saizi hizi kwa mlolongo, ambayo iliunda lag. Kulingana na majaribio yaliyofanywa na timu, ACES ni bora zaidi kuliko ngozi ya binadamu linapokuja suala la maoni ya kugusa. Kifaa hicho kinaweza kutambua shinikizo zaidi ya mara 1,000 zaidi ya mfumo wa neva wa fahamu wa binadamu.

Wakati huo huo, mnamo 2021, watafiti kutoka vyuo vikuu vitatu vya Korea Kusini walitengeneza mfumo wa neva wa bandia ambao unaweza kujibu mwanga na kufanya kazi za kimsingi. Utafiti huo ulijumuisha fotodiodi inayobadilisha mwanga kuwa mawimbi ya umeme, mkono wa roboti, saketi ya niuroni, na transistor inayofanya kazi kama sinepsi. Kila wakati mwanga umewashwa, photodiode hutafsiri kuwa ishara, ambazo husafiri kupitia transistor ya mitambo. Kisha mawimbi huchakatwa na saketi ya niuroni, ambayo huamuru mkono wa roboti kushika mpira ambao umeratibiwa kushuka mara tu mwanga unapowashwa. Watafiti wanatarajia kutengeneza teknolojia hiyo ili mkono wa roboti hatimaye uweze kuushika mpira mara tu unaposhuka. Lengo kuu la utafiti huu ni kutoa mafunzo kwa watu walio na magonjwa ya neva ili kurejesha udhibiti wa viungo vyao ambavyo hawawezi kudhibiti haraka kama walivyokuwa wakifanya. 

Athari za mifumo ya neva ya bandia

Athari kubwa za mifumo ya neva ya bandia inaweza kujumuisha: 

• Kuundwa kwa roboti za humanoid zenye ngozi inayofanana na ya binadamu ambazo zinaweza kukabiliana na vichochezi haraka kama wanadamu.
• Wagonjwa wa kiharusi na watu walio na hali zinazohusiana na kupooza wanaweza kurejesha hisia zao za kugusa kupitia mizunguko ya hisi iliyopachikwa kwenye mfumo wao wa neva.
• Mafunzo ya roboti yanakuwa ya kugusika zaidi, na waendeshaji wa mbali wanaweza kuhisi kile ambacho roboti zinagusa. Kipengele hiki kinaweza kutumika kwa utafutaji wa nafasi.
• Maendeleo katika utambuzi wa mguso ambapo mashine zinaweza kutambua vitu kwa kuviona na kuvigusa wakati huo huo.
• Wanadamu wakiwa na mifumo ya neva iliyoimarishwa au iliyoimarishwa na reflexes ya haraka. Maendeleo haya yanaweza kuwa na faida kwa wanariadha na askari.

Maswali ya kutoa maoni

• Je, ungependa kuwa na mfumo wa neva ulioimarishwa?
• Je, ni faida gani nyingine zinazowezekana za roboti zinazoweza kuhisi?