تعلم هذا الروبوت حل متاهة باستخدام دوائر 'دماغ' تشبه الثدييات للذاكرة

(جامعة أيندهوفن للتكنولوجيا)

بدلاً من هندسة الحلول الروبوتية من الصفر ، جاءت بعض أكثر التطورات إثارة للإعجاب لديناتقليد ما هي الطبيعةقد توصلنا إليه بالفعل.

يُظهر بحث جديد كيف يمكننا توسيع هذا النهج ليشمل 'عقول' الروبوت ، في هذه الحالة عن طريق الحصول على روبوت لتعلم أفضل طريق للخروج من المتاهة من تلقاء نفسه - حتى للحفاظ على نوع من الذاكرة من المنعطفات المعينة.

قام فريق من المهندسين بترميز روبوت Lego ليجد طريقه عبر متاهة سداسية: بشكل افتراضي ، يستدير إلى اليمين في كل وظيفة ، حتى يصل إلى نقطة كان قد زارها سابقًا أو وصل إلى طريق مسدود ، وعندها كان عليه البدء من جديد .

بشكل حاسم ، كان البرنامج الموجود على متن الروبوت قادرًا على تذكر المنعطفات الخاطئة التي قام بها في عمليات التشغيل السابقة وإجراء التصحيحات في المرة القادمة. تم تحقيق ذلك من خلال ضبط الدائرة العصبية يساعد ذلك في تحديد الطريقة التي يدور بها الروبوت ، بطريقة مماثلة تقوي المشابك العصبية بين الخلايا العصبية في دماغ الإنسان اتصالاتها من خلال الاستخدام المتكرر.

'مثلما يتم تقوية المشابك في دماغ الفأر في كل مرة يأخذ فيها المنعطف الصحيح في متاهة عالم نفس ، يتم ضبط جهازنا عن طريق تطبيق قدر معين من الكهرباء ،' يقول المهندس الكهربائي Imke Krauhausen ، من جامعة أيندهوفن للتكنولوجيا في هولندا.

من خلال ضبط المقاومة في الجهاز ، يمكنك تغيير الجهد الذي يتحكم في المحركات. وهم بدورهم يحددون ما إذا كان الروبوت يستدير يمينًا أم يسارًا.

استغرق الروبوت 16 محاولة لإيجاد طريقه للخروج من المتاهة التي بلغت مساحتها مترين مربعين (حوالي 22 قدمًا مربعًا).

كان مفتاح التشغيل الصحيح للروبوت هو بوليمر معين - p (g2T-TT) - يستخدم في الدائرة العصبية للجهاز. يمكن أن تحتفظ المادة بالحالات المخزنة لفترة طويلة من الوقت ، مما يعني أن الروبوت يمكن أن يطبع تجربته في المتاهة ، التي يلتقطها الحسية الحركيه ، لاستخدامها 'كذاكرة'.

من خلال بناء دائرة عصبية مثل هذه بدلاً من خوارزميات التعلم القائمة على البرامج ، تمكن الباحثون من تقليل متطلبات الطاقة وحجم الروبوت النهائي - هذا النهج يحاكي مرة أخرى الدماغ ، الذي يتمتع بكفاءة طاقة لا تصدق.

هذا التكامل الحسي ، الذي يعزز فيه المعنى والحركة بعضهما البعض ، هو أيضًا إلى حد كبير كيفية عمل الطبيعة ، لذلك هذا ما حاولنا محاكاته في روبوتنا ، يقول Krauhausen .

هذا يعتمد على البحث السابق من بعض أعضاء الفريق إلى كيف يمكن للأجهزة الإلكترونية أن تكون أكثر حيوية في تصميمها وتشغيلها ، مع تحقيق مستوى عالٍ من الموثوقية والكفاءة. نحن الآنرؤية عدد متزايدمن التطورات في هذا المجال بالذات.

بعد ذلك ، يريد العلماء تطوير مقدار المعالجة التي يمكن إجراؤها على الأجهزة نفسها ، الأمر الذي سيتطلب مزيدًا من التحسينات الهندسية وشبكات أكبر من الدوائر لتولي مهام أكثر تعقيدًا.

في النهاية ، يمكن استخدام أنظمة كهذه بعدة طرق تتجاوز مساعدة الروبوتات على التنقل. من خلال تقليل الاعتماد على البرامج والسحابة ، يمكن أن تعمل الروبوتات بشكل مستقل ويمكن حتى أن تتشابك مع أجسادنا.

'نظرًا لطبيعتها العضوية ، يمكن من حيث المبدأ دمج هذه الأجهزة الذكية مع الخلايا العصبية الفعلية' يقول Krauhausen . لنفترض أنك فقدت ذراعك أثناء الإصابة. ثم يمكنك استخدام هذه الأجهزة لربط جسمك بيد الكترونية.

تم نشر البحث في تقدم العلم .

من نحن

نشر حقائق تقارير مستقلة ومثبتة عن الصحة والفضاء والطبيعة والتكنولوجيا والبيئة.