Shkencëtarët mësojnë robotin të lundrojë në mënyrë të pavarur në labirint

Ndërsa procesorët veprojnë si truri i kompjuterit, ata janë thelbësisht të ndryshëm nga truri aktual i njeriut. Transistorët përdorin sinjale elektronike për të kryer operacione logjike, ndërsa truri mbështetet në qelizat nervore të lidhura nëpërmjet sinapseve. Truri e përdor këtë sinjalizim për të kontrolluar trupin dhe për të perceptuar mjedisin përreth, dhe përdor një proces mësimi për të shkaktuar reagimin e sistemit të trupit/trurit kur perceptohen stimuj të caktuar. 

Drejtimi i një roboti përmes një labirinti

Një grup shkencëtarësh tani e kanë aplikuar këtë parim bazë të të mësuarit përmes përvojës në një formë të thjeshtuar dhe e përdorën atë për të drejtuar një robot nëpër një labirint duke përdorur një qark organik neuromorfik. 

Ekipi drejtohej nga Paschalis Gkoupidenis, i cili është udhëheqës i grupit në departamentin e Pail Blom në Institutin Max Planck për Kërkimin e Polimerëve. Puna ishte rezultat i bashkëpunimit midis Universiteteve të Eindhoven, Stanford, Brescia, Oxford dhe KAUST.

Punimi u botua në revistë Përparimet shkencore. 

Imke Krauhausen është studente doktorature në grupin e Gkoupidenis dhe në TU Eindhoven, si dhe autorja e parë e punimit të botuar.

"Ne donim të përdornim këtë konfigurim të thjeshtë për të treguar se sa të fuqishme mund të jenë "pajisje neuromorfike organike" të tilla në kushte të botës reale," tha Krauhausen. 

Studiuesit e ushqyen qarkun inteligjent adaptiv me sinjale shqisore që vinin nga mjedisi në mënyrë që të arrinin navigimin e robotit brenda labirintit. Në çdo kryqëzim labirint, u tregua rruga drejt daljes, por roboti zakonisht keqinterpreton sinjalet vizuale dhe merr vendimin e gabuar përpara se të humbasë. 

Aplikimi i stimujve korrigjues

Ndërsa roboti merr këto vendime të gabuara dhe përfundon në rrugë qorre, ai dekurajohet t'i marrë ato duke marrë stimuj korrigjues. Për shembull, nëse roboti godet një mur, stimujt korrigjues aplikohen drejtpërdrejt në qarkun organik nëpërmjet sinjaleve elektrike të nxitura nga një sensor prekjeje i lidhur me robotin. 

Roboti më pas mëson gradualisht të marrë vendimin e duhur me çdo ekzekutim të eksperimentit. Kjo e ndihmon atë të shmangë marrjen e stimujve korrigjues dhe përfundimisht gjen rrugën e duhur për të dalë nga labirinti. Procesi mësimor zhvillohet ekskluzivisht në qarkun organik adaptiv. 

“Ne ishim vërtet të lumtur kur pamë që roboti mund të kalojë nëpër labirint pas disa vrapimeve duke mësuar në një qark të thjeshtë organik. Ne kemi treguar këtu një konfigurim të parë, shumë të thjeshtë. Sidoqoftë, në të ardhmen e largët, ne shpresojmë që pajisjet organike neuromorfike të mund të përdoren gjithashtu për informatikë/mësim lokal dhe të shpërndarë. Kjo do të hapë mundësi krejtësisht të reja për aplikimet në robotikën e botës reale, ndërfaqet njeri-makinë dhe diagnostikimin në pikën e kujdesit. Gjithashtu pritet të shfaqen platforma të reja për prototipizimin dhe edukimin e shpejtë, në kryqëzimin e shkencës së materialeve dhe robotikës.” thotë Gkoupidenis.