הרובוט הזה למד לפתור מבוך באמצעות מעגלי 'מוח' דמויי יונק לזיכרון

(אוניברסיטת איינדהובן לטכנולוגיה)

במקום להנדס פתרונות רובוטיים מאפס, כמה מההתקדמות המרשימה ביותר שלנו הגיעומעתיק איזה טבעכבר העלה.

מחקר חדש מראה כיצד אנו יכולים להרחיב את הגישה הזו ל'מוחות' הרובוטים, במקרה זה על ידי לגרום לרובוט ללמוד את המסלול הטוב ביותר מתוך מבוך לבדו - אפילו עד לשמירה על סוג של זיכרון של פניות מסוימות.

צוות מהנדסים קידד רובוט לגו כדי למצוא את דרכו דרך מבוך משושה: כברירת מחדל הוא פנה ימינה בכל פונקציה, עד שהוא פגע בנקודה שבה ביקר קודם לכן או הגיע למבוי סתום, ואז הוא היה צריך להתחיל מחדש .

באופן מכריע, התוכנה על סיפון הרובוט הצליחה לזכור את פניות השווא שעשה בריצות קודמות ולבצע תיקונים בפעם הבאה. זה הושג על ידי כוונון א מעגל נוירומורפי שעוזר לקבוע לאיזה כיוון הרובוט פונה, באופן דומה שסינפסות בין נוירונים במוח האנושי מחזקות את הקשרים שלהם באמצעות שימוש חוזר.

'כמו שסינפסה במוח של עכבר מתחזקת בכל פעם שהיא עושה את הסיבוב הנכון במבוך של פסיכולוג, המכשיר שלנו מכוון על ידי הפעלת כמות מסוימת של חשמל', אומר מהנדס החשמל Imke Krauhausen , מאוניברסיטת איינדהובן לטכנולוגיה בהולנד.

״על ידי כוונון ההתנגדות במכשיר, אתה משנה את המתח השולט על המנועים. הם בתורם קובעים אם הרובוט פונה ימינה או שמאלה״.

הרובוט לקח 16 ניסיונות למצוא את דרכו החוצה מהמבוך, שגודלו שני מטרים רבועים (כמעט 22 רגל רבוע).

המפתח לפעולה נכונה של הרובוט היה פולימר מסוים - p(g2T-TT) - בשימוש במעגל הנוירומורפי של המכשיר. החומר יכול לשמור על מצבים מאוחסנים לפרק זמן ממושך, מה שאומר שהרובוט יכול להטביע את החוויה שלו במבוך, שנקלט על ידי סנסומוטורי , כדי להשתמש בתור ה'זיכרון' שלו.

על ידי בניית מעגל נוירומורפי כמו זה ולא אלגוריתמי למידה מבוססי תוכנה, החוקרים הצליחו לצמצם את דרישות ההספק ואת גודל הרובוט המוגמר - גישה זו שוב מחקה את המוח, שיש לו יעילות כוח מדהימה.

'השילוב הסנסומוטורי הזה, שבו חוש ותנועה מחזקים אחד את השני, הוא גם מאוד איך הטבע פועל, אז זה מה שניסינו לחקות ברובוט שלנו,' אומר קרוהאוזן .

זה מתבסס על מחקר קודם מחלק מהצוות כיצד מכשירים אלקטרוניים יכולים להיות ביולוגיים יותר בעיצובם ובהפעלתם, תוך השגת רמה גבוהה של אמינות ויעילות. אנחנו עכשיורואים מספר הולך וגדלההתפתחויות בתחום המסוים הזה.

בשלב הבא, המדענים רוצים לפתח את כמות העיבוד שניתן לעשות על גבי המכשירים עצמם, מה שידרוש שיפורים הנדסיים נוספים ורשתות גדולות יותר של מעגלים כדי לקחת על עצמם משימות מורכבות יותר.

בסופו של דבר, מערכות כאלה יכולות לשמש במגוון רחב של דרכים מעבר לעזרה לרובוטים לנווט. על ידי קיצוץ התלות בתוכנה ובענן, בוטים יכולים לפעול באופן עצמאי ואף יכולים להשתלב בגופנו.

'בגלל האופי האורגני שלהם, ניתן לשלב את המכשירים החכמים הללו באופן עקרוני עם תאי עצב ממשיים', אומר קרוהאוזן . ״נגיד שאיבדת את היד שלך במהלך פציעה. אז אתה יכול להשתמש במכשירים האלה כדי לקשר את הגוף שלך ליד ביונית.'

המחקר פורסם ב התקדמות המדע .

אודותינו

פרסום עובדות עצמאיות ומוכחות של דיווחים על בריאות, מרחב, טבע, טכנולוגיה וסביבה.