Группа южнокорейских ученых разработала искусственное устройство, которое сознательно реагирует на внешние раздражители. Чувствительный к свету, он смог отреагировать за доли секунды в конце начальной фазы обучения.
ВПЕЧАТЛЯЮЩАЯ ОТЗЫВЧИВОСТЬ
Когда мы сталкиваемся с внешними раздражителями (тепло, свет…), наше тело реагирует быстро и автоматически, производя бессознательную реакцию, называемую рефлексом. Последнее вызывает, в частности, резкое отдергивание нашей руки при контакте с горячей поверхностью. И наоборот, сознательные реакции, такие как ловля мяча, необходимо улучшать с помощью повторяющейся стимуляции.
В рамках работы, представленной в журнале Science Advances, исследователи из трех университетов Южной Кореи разработали искусственную нервную систему, способную вызывать этот второй тип реакции. Он состоит из фотодиода, преобразующего свет в электрический сигнал, транзистора, действующего как механический синапс, цепи искусственных нейронов (его « мозг ») и руки робота.
Когда фотодиод обнаруживает свет, он посылает электрический сигнал через транзистор в искусственную нейронную цепь, которая в ответ приказывает закрыть руку робота. В то же время, как только загорается свет, мяч падает на руку. Цель состоит в том, чтобы устройство научилось закрывать последний в нужный момент, чтобы захватить его. Процесс, подобный тому, как наш глаз передает электрические сигналы через синапсы в наш мозг, который интерпретирует их и обычно заказывает серию мышечных движений, все в пределах доли секунды.
Если начало создания искусственной системы оказалось довольно трудоемким, когда нейронной цепи потребовалось 2,56 секунды, чтобы перевести световой сигнал и приказать закрытие руки робота, повторение эксперимента позволило ему усовершенствовать себя и значительно улучшить свои способности. время упало до 0,23 секунды и рассматривается командой как « сознательный биологический ответ ».
ВАЖНОЕ ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ РОБОТОТЕХНИКИ И РАЗРАБОТКИ БОЛЕЕ ЭФФЕКТИВНЫХ ПРОТЕЗОВ
Недавно описанное устройство — не первая попытка имитировать биологические реакции человека на внешние раздражители. В 2018 и 2019 годах исследователи, соответственно, попытались создать искусственные версии кожных сенсорных нейронов и искусственных фотонных синапсов. Одна из основных задач этого типа исследований — улучшить контроль пораженных органов и конечностей у людей с неврологическими расстройствами.
« Работа этой новой системы подает большие надежды, особенно в задачах оказания помощи человеку или в обучении роботизированных систем, основанных на движениях человека», — сказал Джонатан Эйткен из Университета Шеффилда , Великобритания.
Обещая сделать бионические протезы более эффективными, такие системы также можно комбинировать с носимыми устройствами для отслеживания движений людей, чтобы создать роботов, способных вести себя аналогичным образом, а точнее — выполнять ручные задачи, требующие реакции на внешние обстоятельства.
0 Comments