Robotien ihmisen kaltainen tunnistus keinotekoisia neuroneja käyttämällä
Uusi yhteistyö Northwestern Universityn ja Georgian tekniikan välillä on johtanut keinotekoisen sähkökemiallisen neuronin kehittämiseen, joka jäljittelee ihmisen hermovasteita, mikä tasoittaa tietä älykkäämpille roboteille ja edistyneille aistijärjestelmille.
Tutkijat ovat jo pitkään kamppailleet ihmisen havaitsemisen toistamiseksi orgaanisen elektroniikan avulla aistien neuroniverkkojen monimutkaisuuden vuoksi.Northwestern Universityn ja Georgia Techin tutkijoiden uraauurtava tutkimus on kuitenkin tuonut meidät lähemmäksi tätä tavoitetta.Ryhmä on kehittänyt korkean suorituskyvyn orgaanisen sähkökemiallisen neuronin (OECN), joka toimii ihmisen neuronien taajuusalueella ja tarjoaa ennennäkemättömän edistyksen keinotekoisessa tunnistuksessa.
Tämä neuroni on osa täydellistä keinotekoista havaintojärjestelmää, joka integroi orgaaniset materiaalit keinotekoisiin kosketusreseptoreihin ja synapsiin.Järjestelmä mahdollistaa reaaliaikaisen tuntosignaalin tunnistuksen ja prosessoinnin, jäljittelemällä biologista kosketusta.Kansallisen tiedeakatemian julkaisussa julkaistu tutkimus voisi mullistaa älykkään robotiikan parantamalla merkittävästi aistien ominaisuuksia.
"Tutkimus merkitsee suurta orgaanisen elektroniikan harppausta ja niiden roolia biologian ja tekniikan yhdistämisessä", kertoi luoteistekniikan professori ja johtava kirjoittaja Yao Yao."Olemme suunnitelleet keinotekoisen neuronin, jolla on vähentynyt jalanjälki ja poikkeuksellinen suorituskyky, mikä mahdollistaa neuromorfisen kosketusten havaintojärjestelmän, joka toistaa tarkasti todellisia biologisia prosesseja."
Keskeinen haaste keinotekoisissa hermopiireissä on ollut niiden rajallinen ampumistiheys.Luoteis-luoteis-tiedemiehen Tobin J. Marksin mukaan nykyiset keinotekoiset piirit toimivat kapealla alueella."Synteettinen neuronimme saavuttaa ennennäkemättömän ampumistaajuusmodulaation, joka tarjoaa alueen 50 kertaa leveämpiä kuin nykyiset orgaaniset sähkökemialliset hermopiirit", Marks selitti.
Georgia Techin professori Antonio Facchetti korosti läpimurron merkitystä."Tämä on ensimmäinen täydellinen neuromorfinen kosketusten havaintojärjestelmä, joka käyttää keinotekoisia neuroneja", hän sanoi."Se voi koodata koskettavia ärsykkeitä hermosolujen signaaleihin reaaliajassa ja kääntää ne post-synaptisiin vasteisiin."
Ryhmä on ottanut tärkeän askeleen kohti ihmisen aistiverkkojen toistamista integroimalla orgaanisen synteesin, elektroniikan ja piirisuunnittelun asiantuntemusta.Tulevat edistykset keskittyvät edelleen miniatyrisointiin, joka tuo keinotekoisen tunnistuksen lähemmäksi ihmisen aivojen 86 miljardin neuronin monimutkaisuuden jäljittelemistä.