Ilmuwan Ajarkan Robot untuk Menavigasi Labirin Secara Mandiri

Sementara prosesor bertindak sebagai otak komputer, mereka pada dasarnya berbeda dari otak manusia yang sebenarnya. Transistor menggunakan sinyal elektronik untuk melakukan operasi logika, sedangkan otak bergantung pada sel saraf yang terhubung melalui sinapsis. Otak menggunakan pensinyalan ini untuk mengontrol tubuh dan memahami lingkungan sekitar, dan menggunakan proses pembelajaran untuk memicu reaksi sistem tubuh/otak ketika rangsangan tertentu dirasakan. 

Mengarahkan Robot Melalui Labirin

Sekelompok ilmuwan sekarang telah menerapkan prinsip dasar belajar melalui pengalaman ini dalam bentuk yang disederhanakan, dan mereka menggunakannya untuk mengarahkan robot melalui labirin menggunakan sirkuit neuromorfik organik. 

Tim tersebut dipimpin oleh Paschalis Gkoupidenis, yang merupakan ketua kelompok di departemen Pail Blom di Max Planck Institute for Polymer Research. Karya tersebut merupakan hasil kerjasama antara Universitas Eindhoven, Stanford, Brescia, Oxford dan KAUST.

Makalah tersebut diterbitkan di jurnal Kemajuan Ilmiah. 

Imke Krauhausen adalah mahasiswa doktoral di grup Gkoupidenis dan di TU Eindhoven, serta penulis pertama makalah yang diterbitkan.

“Kami ingin menggunakan pengaturan sederhana ini untuk menunjukkan betapa kuatnya 'perangkat neuromorfik organik' dalam kondisi dunia nyata,” kata Krauhausen. 

Para peneliti memberi makan sirkuit adaptif pintar dengan sinyal sensorik yang datang dari lingkungan untuk mencapai navigasi robot di dalam labirin. Di setiap persimpangan labirin, jalur menuju pintu keluar ditunjukkan, tetapi robot biasanya salah mengartikan sinyal visual dan membuat keputusan yang salah sebelum tersesat. 

Menerapkan Stimulus Korektif

Saat robot membuat keputusan yang salah ini dan berakhir di jalan buntu, tidak disarankan untuk mengambilnya dengan menerima rangsangan korektif. Misalnya, jika robot menabrak dinding, rangsangan korektif langsung diterapkan di sirkuit organik melalui sinyal listrik yang diinduksi oleh sensor sentuh yang dipasang pada robot. 

Robot kemudian secara bertahap belajar membuat keputusan yang tepat dengan setiap pelaksanaan percobaan. Ini membantunya menghindari menerima rangsangan korektif, dan akhirnya menemukan jalan keluar yang benar dari labirin. Proses pembelajaran berlangsung secara eksklusif di sirkuit adaptif organik. 

“Kami sangat senang melihat robot dapat melewati labirin setelah beberapa kali berlari dengan mempelajari sirkuit organik sederhana. Kami telah menunjukkan di sini pengaturan pertama yang sangat sederhana. Namun, di masa depan yang jauh, kami berharap bahwa perangkat neuromorfik organik juga dapat digunakan untuk komputasi/pembelajaran lokal dan terdistribusi. Ini akan membuka kemungkinan yang sama sekali baru untuk aplikasi dalam robotika dunia nyata, antarmuka manusia-mesin, dan diagnostik di tempat perawatan. Platform baru untuk pembuatan prototipe cepat dan pendidikan, di persimpangan ilmu material dan robotika, juga diharapkan muncul.” kata Gkoupidenis.