Quantumrun

TASVIR KREDIT:

iStock

Sun'iy asab tizimlari: robotlar nihoyat his qila oladimi?

Sun'iy asab tizimlari protez va robotik oyoq-qo'llarga teginish hissi berishi mumkin.

Muallif:
Muallifning ismi
Kvant davrini bashorat qilish
Noyabr 24, 2023

Aniq xulosa

Inson biologiyasidan ilhom olgan sun'iy asab tizimlari robotlar va hissiy dunyo o'rtasidagi o'zaro ta'sirni o'zgartirmoqda. 2018-yilda sensor nerv zanjiri Brayl yozuvini aniqlay oladigan asosiy tadqiqotdan boshlab, 2019-yilda Singapur universiteti tomonidan insonning teginish aloqasidan ustun bo‘lgan sun’iy teri yaratilishigacha, bu tizimlar jadal rivojlanmoqda. 2021-yilda Janubiy Koreyada olib borilgan tadqiqotlar robotlar harakatini boshqaradigan yorug‘likka sezgir tizimni yana namoyish etdi. Ushbu texnologiyalar rivojlangan protez sezgilarini, odamga o'xshash robotlarni, nevrologik nuqsonlar uchun yaxshilangan reabilitatsiyani, taktil robotlarni tayyorlashni va hatto tibbiy, harbiy va kosmik tadqiqotlar sohalarida inqilob qiladigan inson reflekslarini va'da qiladi.

Sun'iy asab tizimining konteksti

Sun'iy asab tizimlari bo'yicha birinchi tadqiqotlardan biri 2018 yilda, Stenford universiteti va Seul milliy universiteti tadqiqotchilari Brayl alifbosini taniy oladigan nerv tizimini yaratishga muvaffaq bo'lgan edi. Bu harakat protez asboblari va yumshoq robototexnika uchun teriga o'xshash qoplamaga joylashtirilishi mumkin bo'lgan sensorli nerv zanjiri orqali amalga oshirildi. Ushbu sxema uchta komponentdan iborat edi, birinchisi kichik bosim nuqtalarini aniqlay oladigan sensorli sensor edi. Ikkinchi komponent sensorli sensordan signallarni qabul qiladigan moslashuvchan elektron neyron edi. Birinchi va ikkinchi komponentlarning kombinatsiyasi inson sinapslarini taqlid qiluvchi sun'iy sinaptik tranzistorning faollashishiga olib keldi (ma'lumotni uzatuvchi ikkita neyron orasidagi nerv signallari). Tadqiqotchilar ularning nerv zanjirini tarakan oyog‘iga ulab, sensorga turli bosim darajalarini qo‘llash orqali sinab ko‘rdi. Oyoq qo'llaniladigan bosim miqdoriga qarab chayqaldi.

Sun'iy asab tizimining asosiy afzalliklaridan biri shundaki, ular odamlarning tashqi ogohlantirishlarga qanday munosabatda bo'lishini taqlid qila oladilar. Bu qobiliyat an'anaviy kompyuterlar qila olmaydigan narsadir. Misol uchun, an'anaviy kompyuterlar o'zgaruvchan muhitga etarlicha tez javob bera olmaydi - bu protez oyoq-qo'llarni boshqarish va robototexnika kabi vazifalar uchun zarur bo'lgan narsa. Ammo sun'iy asab tizimlari buni "spiking" deb nomlangan usul yordamida amalga oshirishi mumkin. Spiking - bu neyronlarning miyadagi bir-biri bilan qanday aloqa qilishiga asoslangan ma'lumotni uzatish usuli. Bu raqamli signallar kabi an'anaviy usullardan ko'ra tezroq ma'lumotlarni uzatish imkonini beradi. Bu afzallik sun'iy nerv sistemalarini robot manipulyatsiyasi kabi tezkor reaktsiyalarni talab qiladigan vazifalar uchun juda mos keladi. Ular, shuningdek, tajriba o'rganishni talab qiladigan ishlarda, masalan, yuzni aniqlash yoki murakkab muhitda navigatsiya qilish uchun ishlatilishi mumkin.

Buzg'unchi ta'sir

2019-yilda Singapur universiteti robotlarga inson terisidan ham yaxshiroq teginish hissini bera oladigan eng ilg‘or sun’iy nerv tizimlaridan birini yaratishga muvaffaq bo‘ldi. Asinxron kodlangan elektron teri (ACES) deb nomlangan ushbu qurilma “hissiyot ma’lumotlarini” tezlik bilan uzatish uchun individual sensor piksellarini qayta ishlagan. Oldingi sun'iy teri modellari bu piksellarni ketma-ket qayta ishladi, bu esa kechikish hosil qildi. Jamoa tomonidan o'tkazilgan tajribalarga ko'ra, ACES teginish bilan bog'liq fikr-mulohazalarga kelsak, inson terisidan ham yaxshiroq. Qurilma bosimni insonning hissiy asab tizimidan 1,000 marta tezroq aniqlay oladi.

Shu bilan birga, 2021 yilda Janubiy Koreyaning uchta universiteti tadqiqotchilari yorug'likka javob beradigan va asosiy vazifalarni bajara oladigan sun'iy asab tizimini ishlab chiqdilar. Tadqiqot yorug'likni elektr signaliga aylantiruvchi fotodiod, robot qo'l, neyron zanjiri va sinaps sifatida ishlaydigan tranzistordan iborat edi. Har safar yorug'lik yoqilganda, fotodiod uni mexanik tranzistor orqali o'tadigan signallarga aylantiradi. Keyin signallar neyron sxemasi tomonidan qayta ishlanadi, u robot qo'liga yorug'lik yonishi bilanoq tushish uchun dasturlashtirilgan to'pni ushlashni buyuradi. Tadqiqotchilar robot qo‘l to‘pni tushishi bilanoq ushlay olishi uchun texnologiyani ishlab chiqishga umid qilmoqda. Ushbu tadqiqotning asosiy maqsadi nevrologik kasalliklarga chalingan odamlarni o'z oyoq-qo'llari ustidan nazoratni tiklashga o'rgatishdir, ular avvalgidek tezda boshqara olmaydi.

Sun'iy nerv sistemalarining ta'siri

Sun'iy asab tizimining kengroq oqibatlari quyidagilarni o'z ichiga olishi mumkin:

Odamga o'xshash teriga ega bo'lgan, odamlar kabi tezda ogohlantirishlarga javob beradigan gumanoid robotlarni yaratish.
Insult bilan og'rigan bemorlar va falaj bilan bog'liq kasalliklarga chalingan odamlar asab tizimiga o'rnatilgan sensorli davrlar orqali teginish hissini tiklay oladilar.
Robotlarni o'qitish yanada sezgir bo'lib, masofaviy operatorlar robotlar nimaga tegayotganini his qilishlari mumkin. Bu xususiyat kosmik tadqiqotlar uchun qulay bo'lishi mumkin.
Mashinalar ob'ektlarni bir vaqtning o'zida ko'rish va teginish orqali aniqlashi mumkin bo'lgan sensorli tanib olish sohasidagi yutuqlar.
Tezroq reflekslar bilan kengaytirilgan yoki rivojlangan asab tizimiga ega odamlar. Ushbu rivojlanish sportchilar va askarlar uchun foydali bo'lishi mumkin.