nächst Joer
Machine-Learning Programm verbënnt mam mënschleche Gehir a Kommandoen Roboter
Fuerscher vun der École Polytechnique Fédérale de Lausanne hunn e Maschinnléierprogramm entwéckelt, dee mat engem mënschleche Gehir verbonne ka ginn a benotzt gëtt fir e Roboter ze commandéieren. De Programm kann d'Bewegungen vum Roboter änneren op Basis vun elektresche Signaler aus dem Gehir.
Dës nei Fortschrëtter kéinten tetraplegesch Patienten hëllefen, déi net fäeg sinn ze schwätzen oder Bewegungen auszeféieren. Et baut op déi vill Aarbecht, déi an der Vergaangenheet gemaach gouf, fir Systemer z'entwéckelen, déi dës Patienten hëllefen, Aufgaben eleng ze kompletéieren.
D'Etude gouf publizéiert Biologie Communications.
Prof. Aude Billard ass de Chef vum EPFL's Learning Algorithms and Systems Laboratory.
"Leit mat enger Spinalkordverletzung erliewen dacks permanent neurologesch Defiziter a schwéier motoresch Behënnerungen, déi verhënneren datt se souguer déi einfachsten Aufgaben ausféieren, wéi zum Beispill en Objet ze gräifen", sot Billard. "Hëllef vu Roboter kéint dës Leit hëllefen e puer vun hirer verluerene Geschécklechkeet ze recuperéieren, well de Roboter kann Aufgaben op hirer Plaz ausféieren."
Beweegt de Roboter mat Gedanken
Zesumme mam José del R. Millán hunn de Prof. Billard an déi zwou Fuerschungsgruppen de Computerprogramm entwéckelt, dee keng Stëmmkontroll oder Touchfunktioun brauch. D'Patiente kënnen de Roboter just mat hiren Gedanken bewegen.
D'Fuerscher hunn ugefaang de System z'entwéckelen andeems se et als éischt vun engem Roboterarm baséieren dee viru Joeren entwéckelt gouf. Et kann vun riets op lénks zréck an zréck réckelen, wéi och Objete virun him repositionéieren an ëm Objeten a sengem Wee kommen.
"An eiser Etude hu mir e Roboter programméiert fir Hindernisser ze vermeiden, awer mir hätten all aner Zort Aufgab ausgewielt, wéi e Glas Waasser ze fëllen oder en Objet ze drécken oder ze zéien", seet de Prof. Billard.
D'Fuerscher hunn dunn de Mechanismus vum Roboter verbessert fir Hindernisser ze vermeiden, sou datt et méi präzis wier.
D'Carolina Gaspar Pinto Ramon Correia ass PhD Student am Prof. Billard sengem Labo.
"Ufanks géif de Roboter e Wee wielen deen ze wäit war fir e puer Hindernisser, en ze wäit ewech huelen an net breet genuch fir anerer, sou datt et ze no bleift", seet de Correia. "Well d'Zil vun eisem Roboter war gelähmte Patienten ze hëllefen, hu mir e Wee fir d'Benotzer ze fannen fir domat ze kommunizéieren deen net erfuerdert ze schwätzen oder ze bewegen."
Entwécklung vun der Algorithmus
Fir dëst ze maachen, hu si missen en Algorithmus entwéckelen, deen d'Beweegunge vum Roboter just op d'Gedanken vum Patient ajustéiere konnt. Den Algorithmus gouf un engem Kappkapp befestegt mat Elektroden ausgestatt fir EEG Scans vun der Gehiraktivitéit vum Patient ze lafen.
De Patient brauch nëmmen de Roboter ze kucken fir de System ze benotzen. Wann de Roboter eng falsch Beweegung mécht, wäert d'Gehir vum Patient eng "Feelermeldung" duerch e kloer erkennbar Signal ofginn, wat dem Roboter beweist datt hien eng falsch Handlung mécht. De Roboter wäert net verstoen firwat hien d'Signal am Ufank kritt, awer d'Fehlermeldung gëtt dann an den Algorithmus gefüttert. Den Algorithmus benotzt eng ëmgedréint Verstäerkung Léieren Approche fir erauszefannen wat de Patient wëll a wéi eng Aktiounen de Roboter soll huelen.
De Prozess-a-Feeler-Prozess heescht datt de Roboter verschidde Beweegunge probéiert fir ze kucken wat richteg ass, an nëmmen dräi bis fënnef Versich sinn normalerweis erfuerderlech fir déi richteg Äntwert erauszefannen.
"Den AI-Programm vum Roboter ka séier léieren, awer Dir musst et soen, wann en e Feeler mécht, fir datt hien säi Verhalen korrigéiere kann", seet de Prof. Millán. "D'Erkennungstechnologie fir Fehlersignaler z'entwéckelen war eng vun de gréissten techneschen Erausfuerderunge, déi mir konfrontéiert hunn."
Den Iason Batzianoulis ass den Haaptautor vun der Studie.
"Wat besonnesch schwiereg an eiser Etude war, war d'Verbindung vun engem Patient seng Gehiraktivitéit mam Roboter Kontrollsystem - oder an anere Wierder, d'Iwwersetzung vun engem Patient säi Gehirsignal an Aktiounen vum Roboter", seet de Batzianoulis. "Mir hunn dat gemaach andeems mir Maschinnléiere benotzt fir e bestëmmte Gehirnsignal mat enger spezifescher Aufgab ze verbannen. Dunn hunn mir d'Aufgaben mat individuellen Roboter Kontrollen verbonnen, sou datt de Roboter mécht wat de Patient am Kapp huet.
D'Fuerscher gleewen datt den Algorithmus schlussendlech benotzt ka ginn fir Rollstull ze kontrolléieren.
"Fir elo sinn et nach vill Ingenieurshürden ze iwwerwannen", seet de Prof. Billard. "A Rollstull stellen eng ganz nei Serie vun Erausfuerderungen, well de Patient an de Roboter a Bewegung sinn."
