Robotics
Wetenskaplikes leer robot om onafhanklik in doolhof te navigeer
Terwyl verwerkers as die brein van die rekenaar optree, verskil hulle fundamenteel van die werklike menslike brein. Transistors gebruik elektroniese seine om logiese bewerkings uit te voer, terwyl die brein staatmaak op senuweeselle wat via sinapse verbind is. Die brein gebruik hierdie sein om die liggaam te beheer en die omliggende omgewing waar te neem, en dit gebruik 'n leerproses om die reaksie van die liggaam/breinsisteem te aktiveer wanneer sekere stimuli waargeneem word.
Stuur 'n robot deur 'n doolhof
'n Groep wetenskaplikes het nou hierdie basiese beginsel van leer deur ervaring in 'n vereenvoudigde vorm toegepas, en hulle het dit gebruik om 'n robot deur 'n doolhof te stuur deur 'n organiese neuromorfiese stroombaan te gebruik.
Die span is gelei deur Paschalis Gkoupidenis, wat groepleier in Pail Blom se departement by die Max Planck Instituut vir Polimeernavorsing is. Die werk was die resultaat van samewerking tussen die Universiteite van Eindhoven, Stanford, Brescia, Oxford en KAUST.
Die koerant is in die tydskrif gepubliseer Wetenskaplike vooruitgang.
Imke Krauhausen is 'n doktorale student in Gkoupidenis se groep en by TU Eindhoven, asook eerste skrywer van die gepubliseerde referaat.
"Ons wou hierdie eenvoudige opstelling gebruik om te wys hoe kragtig sulke 'organiese neuromorfiese toestelle' in werklike toestande kan wees," het Krauhausen gesê.
Die navorsers het die slim aanpasbare stroombaan gevoed met sensoriese seine wat van die omgewing af kom om die navigasie van die robot binne die doolhof te verkry. By elke doolhofkruising is die pad na die uitgang aangedui, maar die robot interpreteer gewoonlik die visuele seine verkeerd en neem die verkeerde besluit voordat hy verdwaal.
Die toepassing van korrektiewe stimuli
Aangesien die robot hierdie verkeerde besluite neem en by doodlooppaaie beland, word dit ontmoedig om dit te neem deur korrektiewe stimuli te ontvang. Byvoorbeeld, as die robot 'n muur tref, word die korrektiewe stimuli direk by die organiese stroombaan toegepas via elektriese seine wat veroorsaak word deur 'n raaksensor wat aan die robot gekoppel is.
Die robot leer dan geleidelik om die regte besluit te neem met elke uitvoering van die eksperiment. Dit help dit om nie korrektiewe stimuli te ontvang nie, en dit vind uiteindelik die regte uitweg uit die doolhof. Die leerproses vind uitsluitlik op die organiese adaptiewe kring plaas.
“Ons was baie bly om te sien dat die robot ná ’n paar lopies deur die doolhof kan gaan deur op ’n eenvoudige organiese stroombaan te leer. Ons het hier 'n eerste, baie eenvoudige opstelling gewys. In die verre toekoms hoop ons egter dat organiese neuromorfiese toestelle ook vir plaaslike en verspreide rekenaar/leer gebruik kan word. Dit sal heeltemal nuwe moontlikhede oopmaak vir toepassings in werklike robotika, mens-masjien-koppelvlakke en punt-van-sorg-diagnostiek. Daar word ook verwag dat nuwe platforms vir vinnige prototipering en opvoeding, by die kruising van materiaalwetenskap en robotika, na vore sal kom.” Gkoupidenis sê.
