Umjetni živčani sustav osjeća svjetlost i uči hvatati predmete poput ljudi
Jednostavan umjetni živčani sustav sposoban je oponašati način na koji ljudi reagiraju na svjetlost i naučiti obavljati osnovne zadatke. To bi se moglo koristiti za stvaranje korisnijih robota i proteza
Kad se ljudi suoče s vanjskim podražajima poput topline ili svjetlosti, oni mogu brzo i automatski reagirati. Tako se ruka brzo odmiče od vruće površine, a noga trza kad se lupnete po koljenu. Riječ je o nesvjesnim odgovorima. No, s druge strane, svjesni odgovori poput hvatanja lopte moraju se usavršavati ponavljanjem.
Simulacija svjesnog odgovora
Južnokorejski istraživači razvili su umjetni sustav sposoban simulirati svjestan odgovor na vanjske podražaje. Sastoji se od fotodiode koja pretvara svjetlost u električni signal, tranzistora koji djeluje kao mehanička sinapsa, umjetnog neuronskog kruga koji djeluje kao mozak sustava te robotske ruke.
Kad fotodioda detektira svjetlost, ona pomoću tranzistor šalje električni signal da je svjetlo uključeno. Taj se signal potom prenosi u umjetni neuronski krug koji prima poruku i taj krug zatim uči kako odgovoriti na signal, šaljući naredbu robotskoj ruci kojom upravlja.
Istodobno s paljenjem svjetla ispušta se kuglica iznad ruke. Ideja ovog eksperimenta bila je naučiti robotsku ruku da reagira dovoljno brzo i uhvati lopticu prije no što padne na pod.
Proces je sličan načinu na koji naše oko prenosi električne signale putem sinapsi u naš mozak, koji zatim te signale prevodi, odlučuje o smjeru djelovanja i šalje naredbu mišićima da se kreću. I sve to u djeliću sekunde.
U ranim fazama eksperimenta mozak sustava sporo je prevodio svjetlosni signal u odluku da uhvati loptu. Prije nego što je naučio reagirati, sustavu je za to trebalo 2,56 sekundi. Nakon što je više puta bio izložen svjetlosnom signalu i obradio podatke, to se vrijeme reakcije smanjilo na 0,23 sekunde. Istraživači kažu da ovaj umjetni živčani sustav oponaša svjesni biološki odgovor.
Razvoj umjetnih sinapsi
Ovo dakako nije prvi sustav koji pokušava oponašati biološki odgovor na vanjske podražaje.
U radu iz 2018. detaljno je opisan pokušaj da se obnove osjetni neuroni unutar kože, dok se istraživanje iz 2019. usredotočilo na razvoj umjetnih sinapsi. Istraživači su umjetnim živčanim sustavom čak uspjeli kontrolirali kretanje udova žohara.
Ovakvim istraživanjima želi se pomoći osobama s neurološkim stanjima da vrate kontrolu nad organima i udovima koje ne mogu kontrolirati kao prije. Istraživači vjeruju da bi se sustav mogao kombinirati s nosivim uređajima koji bi pratili kako se ljudi kreću i tako stvoriti robote uvježbane za slično ponašanje.
Roboti bi onda mogli preuzeti na sebe zadatke koji zahtijevaju reagiranje na vanjske okolnosti, poput hvatanja loptice s početka članka.
