Vědci učí robota nezávisle navigovat v bludišti

Zatímco procesory fungují jako mozek počítače, jsou zásadně odlišné od skutečného lidského mozku. Tranzistory používají elektronické signály k provádění logických operací, zatímco mozek spoléhá na nervové buňky spojené synapsí. Mозek používá toto signální k ovládání těla a vnímání okolního prostředí a používá proces učení k vyvolání reakce těla/mozku, když jsou vnímána určitá podněty.

Rižení robota skrz bludiště

Skupina vědců nyní aplikovala tento základní princip učení prostřednictvím zkušeností v zjednodušené formě a použila ho k řízení robota skrz bludiště pomocí organického neuromorfního obvodu.

Tým byl veden Paschalisem Gkoupidenisem, který je vedoucím skupiny v Pail Blomově oddělení na Max Planck Institute for Polymer Research. Práce byla výsledkem spolupráce mezi univerzitami Eindhoven, Stanford, Brescia, Oxford a KAUST.

Článek byl zveřejněn v časopise Scientific Advances.

Imke Krauhausen je doktorandka v Gkoupidenisově skupině a na TU Eindhoven, stejně jako první autorka zveřejněného článku.

“Chtěli jsme použít tuto jednoduchou sestavu, aby ukázali, jak moc takové ‘organické neuromorfní zařízení’ může být v reálných podmínkách,” řekla Krauhausen.

Vědci krmení chytrý adaptivní obvod se senzorickými signály pocházejícími z prostředí, aby dosáhli navigace robota uvnitř bludiště. Na každé křižovatce bludiště byl uveden směr k východu, ale robot obvykle nesprávně interpretuje vizuální signály a činí špatné rozhodnutí, než se ztratí.

Používání korektivních podnětů

Jak robot činí tato špatná rozhodnutí a skončí na slepých cestách, je odrazován od jejich použití přijímáním korektivních podnětů. Například, pokud robot narazí na zeď, korektivní podněty jsou přímo aplikovány na organický obvod prostřednictvím elektrických signálů indukovaných dotykovým senzorem připojeným k robotovi.

Robot pak postupně učí, aby činil správná rozhodnutí s každým provedením experimentu. To mu pomáhá vyhnout se přijímání korektivních podnětů a nakonec najít správnou cestu ven z bludiště. Proces učení probíhá výhradně na organickém adaptivním obvodu.

“Byli jsme opravdu rádi, že jsme viděli, že robot může projít bludištěm po několika bězích, učením se na jednoduchém organickém obvodu. Zde jsme ukázali velmi jednoduchou sestavu. V budoucnu však doufáme, že organické neuromorfní zařízení by mohlo být také použito pro lokální a distribuované výpočty/učení. To otevře úplně nové možnosti pro aplikace v reálné robotice, rozhraní člověk-stroj a diagnostice na místě péče. Nové platformy pro rychlé prototypování a vzdělávání, na křižovatce materiálové vědy a robotiky, se také očekávají.” Gkoupidenis říká.