Ilmuwan Mengajar Robot untuk Mengemudi Sendiri di Labirin

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

Mengemudi Robot Melalui Labirin

Sebuah kelompok ilmuwan telah menerapkan prinsip dasar pembelajaran melalui pengalaman dalam bentuk yang disederhanakan, dan mereka menggunakan ini untuk mengemudi robot melalui labirin menggunakan sirkuit neuromorfik organik.

Tim ini dipimpin oleh Paschalis Gkoupidenis, yang merupakan pemimpin kelompok di departemen Pail Blom di Max Planck Institute for Polymer Research. Pekerjaan ini merupakan hasil kolaborasi antara Universitas Eindhoven, Stanford, Brescia, Oxford, dan KAUST.

Makalah ini diterbitkan di jurnal Scientific Advances.

Imke Krauhausen adalah seorang mahasiswa doktoral di kelompok Gkoupidenis dan di TU Eindhoven, serta penulis utama makalah yang diterbitkan.

“Kami ingin menggunakan setup sederhana ini untuk menunjukkan seberapa kuat ‘perangkat neuromorfik organik’ dapat bekerja dalam kondisi dunia nyata,” kata Krauhausen.

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

Menerapkan Stimulus Korektif

Ketika robot membuat keputusan yang salah dan berakhir di jalur buntu, robot didorong untuk tidak mengambil jalur tersebut dengan menerima stimulus korektif. Misalnya, jika robot mengenai dinding, stimulus korektif diterapkan langsung pada sirkuit organik melalui sinyal listrik yang diinduksi oleh sensor sentuh yang dipasang pada robot.

Robot kemudian secara bertahap belajar untuk membuat keputusan yang tepat dengan setiap eksekusi eksperimen. Ini membantu robot menghindari menerima stimulus korektif, dan akhirnya menemukan jalan keluar dari labirin. Proses pembelajaran berlangsung secara eksklusif pada sirkuit adaptif organik.

“Kami sangat senang melihat bahwa robot dapat melewati labirin setelah beberapa kali berjalan dengan belajar pada sirkuit organik yang sederhana. Kami telah menunjukkan di sini setup yang sangat sederhana. Namun, di masa depan, kami berharap bahwa perangkat neuromorfik organik juga dapat digunakan untuk komputasi/ pembelajaran terdistribusi. Ini akan membuka kemungkinan baru untuk aplikasi di bidang robotika dunia nyata, antarmuka manusia-mesin, dan diagnostik titik perawatan. Platform baru untuk prototipe cepat dan pendidikan, di persimpangan ilmu bahan dan robotika, juga diharapkan muncul.” Gkoupidenis mengatakan.