रोबोटिक्स और भौतिक एआई
शोधकर्ता प्लास्टिक को प्रकाश के तहत चलने के लिए प्रशिक्षित कर रहे हैं
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फिनलैंड में शोधकर्ता वर्तमान में प्लास्टिक के टुकड़ों को विकसित और “प्रशिक्षित” करने पर काम कर रहे हैं ताकि वे प्रकाश द्वारा कमांड किए जा सकें। यह पहली बार है जब एक सिंथेटिक एक्ट्यूएटर, इस मामले में थर्मोप्लास्टिक, अपने पिछले अनुभवों के आधार पर एक नया कार्य करना “सीख” सकता है, न कि कंप्यूटर प्रोग्रामिंग के आधार पर।
इस परियोजना में उपयोग किए जाने वाले प्लास्टिक थर्मो-प्रतिक्रियाशील तरल क्रिस्टल पॉलिमर नेटवर्क और एक डाई की परत से बने होते हैं। वे नरम एक्ट्यूएटर हैं जो ऊर्जा को यांत्रिक गति में परिवर्तित कर सकते हैं। एक्ट्यूएटर पहले केवल गर्मी का जवाब दे सकता था, लेकिन यह बदल रहा है क्योंकि प्रकाश को गर्मी से जोड़ा जा सकता है। इसके कारण, प्लास्टिक प्रकाश का जवाब दे सकता है। एक्ट्यूएटर कुछ हद तक लचीला है और अपने आप को एक मानव की तर्ज पर मोड़ सकता है जो अपनी तर्जनी उंगली को मोड़ता है। जब एक्ट्यूएटर पर प्रकाश डाला जाता है और इसलिए गर्म हो जाता है, तो यह “चलने” लगता है, जैसे कि एक इंचवर्म, और इसकी गति 1 मिमी/सेकंड होती है, जो एक स्लग की गति के समान होती है।
अर्री प्रिमागी टैम्पेरे विश्वविद्यालय के एक वरिष्ठ लेखक हैं।
“हमारा शोध मूल रूप से यह प्रश्न पूछ रहा है कि क्या एक निर्जीव सामग्री किसी तरह से सीख सकती है, एक बहुत ही सरल अर्थ में,” वे कहते हैं। “मेरे सहयोगी, प्रोफेसर ओली इक्काला आल्टो विश्वविद्यालय से प्रश्न उठाते हैं: क्या सामग्री सीख सकती है, और इसका क्या अर्थ है अगर सामग्री सीखती है? हमने इस शोध में मिलकर काम किया ताकि हम वे रोबोट बना सकें जो कुछ नए तरीके सीख सकें।”
अन्य शोध टीम के सदस्यों में टैम्पेरे विश्वविद्यालय के पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता हाओ जेंग और आल्टो विश्वविद्यालय के हांग झांग शामिल हैं।
एक कंडीशनिंग प्रक्रिया भी है जो प्रकाश को गर्मी से जोड़ती है, जिसमें एक्ट्यूएटर की सतह पर डाई को पूरे एक्ट्यूएटर में फैलने देना शामिल है, जो इसे नीला रंग देता है। समग्र प्रकाश अवशोषण बढ़ जाता है, और फोटोथर्मल प्रभाव भी बढ़ जाता है। एक्ट्यूएटर का तापमान भी बढ़ जाता है, और यह तब मोड़ जाता है जब इसे विकिरण के संपर्क में लाया जाता है।
प्रिमागी के अनुसार, टीम को एक अन्य प्रसिद्ध प्रयोग से प्रेरणा मिली थी।
“हमने जो अध्ययन किया वह पावलोव के कुत्ते के प्रयोग से प्रेरित था,” प्रिमागी कहते हैं।
उस प्रसिद्ध प्रयोग में, एक कुत्ता भोजन देखने के जवाब में लार टपकाता था, और पावलोव ने भोजन देने से पहले घंटी बजाई। यह कुछ बार दोहराया गया, और कुत्ते ने अंततः भोजन को घंटी से जोड़ दिया और घंटी सुनने पर लार टपकाने लगा।
“यदि आप हमारे सिस्टम के बारे में सोचते हैं, तो गर्मी भोजन के अनुरूप है, और प्रकाश पावलोव के प्रयोग में घंटी के अनुरूप है。”
“बहुत से लोग कहेंगे कि हम इस तुलना को बहुत दूर ले जा रहे हैं,” प्रिमागी कहते हैं। “कुछ अर्थों में, वे सही हैं क्योंकि जैविक प्रणालियों की तुलना में सामग्री जो हमने अध्ययन की है वह बहुत सरल और सीमित है। लेकिन सही परिस्थितियों में, तुलना खड़ी होती है।”
टीम अब प्रणालियों की जटिलता और नियंत्रणीयता को बढ़ाने जा रही है, और इससे जैविक प्रणालियों के साथ तुलना करने के लिए कुछ सीमाएं मिलेंगी।
“हम उन प्रश्नों को पूछने का लक्ष्य रखते हैं जो शायद हमें निर्जीव सामग्री को एक नए दृष्टिकोण से देखने दें।”
सिस्टम केवल चलने में सक्षम नहीं हैं; वे विभिन्न तरंग दैर्ध्य को पहचान सकते हैं और प्रतिक्रिया दे सकते हैं जो इसकी डाई की परत से मेल खाते हैं। इसके कारण, सामग्री एक ट्यूनेबल सॉफ्ट माइक्रो-रोबोट बन जाती है जो दूरस्थ रूप से नियंत्रित की जा सकती है, जो जैव चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए बहुत उपयोगी है।
“मुझे लगता है कि वहां बहुत सारे शांत पहलू हैं,” प्रिमागी कहते हैं। “इन दूरस्थ रूप से नियंत्रित तरल क्रिस्टल नेटवर्क छोटे कृत्रिम मांसपेशियों की तरह व्यवहार करते हैं,” प्रिमागी कहते हैं। “मुझे उम्मीद है और मुझे विश्वास है कि उनके कई तरीके हैं जिनसे वे जैव चिकित्सा क्षेत्र के अलावा फोटोनिक्स जैसे अन्य क्षेत्रों में भविष्य में लाभान्वित हो सकते हैं।”
