ستتمكن الروبوتات قريبًا من الشعور باللمس مثل البشر بفضل الرقائق العصبية التي تعمل بالذكاء الاصطناعي والجلد الإلكتروني.

يمتلك الإنسان 5 حواس مهمة وهي البصر والسمع والشم والتذوق واللمس. وبفضل تطور العلوم والتكنولوجيا، تمتلك أنظمة الروبوتات الحديثة اليوم أيضًا اثنتين من هذه الحواس على الأقل. على سبيل المثال، يمكن التعامل مع رؤية الروبوت بواسطة الكاميرا، أو أن سمعه يأتي من نظام ميكروفون مدمج. وفي المستقبل القريب، من المرجح أن تكون الروبوتات مجهزة بحاسة أخرى، وهي اللمس.

مثل الحواس الأخرى، يلعب اللمس دورًا مهمًا في جميع أنشطة الحياة الأساسية للإنسان. ستكون الإجراءات البسيطة مثل فتح الزجاجة أو ربط رباط الحذاء أكثر تعقيدًا إذا لم نتمكن من الشعور بالأشياء بأيدينا. الأمر نفسه ينطبق على الروبوتات، فإن افتقارها إلى الإحساس اللمسي يجعل قدرتها على أداء أعمال دقيقة تتطلب الكثير من "التلاعب" محدودة بشكل كبير، على الرغم من المساعدة الكبيرة التي يقدمها الذكاء الاصطناعي.

وقد وجد باحثون من جامعة سنغافورة الوطنية (NUS) حلاً للمشكلة المذكورة أعلاه: استخدام مزيج من نظام "الجلد الاصطناعي" الذي يدمج سلسلة من أجهزة الاستشعار المجهرية مع " الدماغ .

تم تطوير هذا النظام من قبل فريق من كبار الخبراء في علوم الكمبيوتر والذكاء الاصطناعي في جامعة سنغافورة الوطنية، بقيادة الأستاذ المشارك بنجامين تي، الخبير في أجهزة الاستشعار الإلكترونية، والمهندس هارولد سوه، المتخصص في علوم الكمبيوتر والذكاء الاصطناعي. . معًا، أنشأ الثنائي نظامًا للإدراك اللمسي للروبوتات يجمع بين اللمس والرؤية.

أعضاء فريق البحث

ووفقا لفريق البحث، فإن هذا النظام يمكن أن يتفاعل أسرع بـ 1000 مرة من الجهاز العصبي البشري، كما يمتلك القدرة على تحديد شكل وملمس وصلابة الأجسام، أسرع بـ 10 مرات من غمضة عين. يسمي بنيامين تي هذا "أذكى جلد صناعي على الإطلاق".

ومع ذلك، فإن هذا الجلد الاصطناعي المزود بأجهزة استشعار مدمجة لا يحل سوى نصف مشكلة اللمس لدى الروبوت. وتندرج نسبة الـ 50% المتبقية ضمن فئة معالجة "الدماغ الاصطناعي" المعتمد على الذكاء الاصطناعي.

جهاز عصبي اصطناعي

ابتكر الباحثون دماغًا اصطناعيًا قادرًا على معالجة الإشارات الحسية استنادًا إلى شريحة Loihi AI من Intel. ستقوم هذه الشريحة بشكل أساسي بمعالجة البيانات من شبكة عصبية اصطناعية، مستوحاة من الخلايا العصبية البشرية، وكذلك كيفية انتقال الإشارات فيما بينها من خلال الإشارات الكهربائية.

إن القدرة على نقل كميات كبيرة من المعلومات بسرعة وكفاءة هو أمر يقوم به الجهاز العصبي البشري بشكل جيد للغاية. وهذا ما يحاول العلماء تعلمه على نظامهم.

" أمسك بشيء حتى لا ينزلق من يدك - وإذا انزلق بعيدًا، يمكنك بشكل انعكاسي الإمساك به بسرعة بقوة أكبر، وهذا ما يفعله جهازك العصبي. يمكن للبشر معالجته على مستوى المللي ثانية ."

اختبار الروبوت الأولي

وفي اختبار أولي للنظام، قام الباحثون بتثبيت نظام جلد صناعي على يد الروبوت وكلفه بقراءة طريقة برايل (نص لضعاف البصر). يرسل النظام الإشارات التي يجمعها الجلد إلى شريحة Loihi، والتي تقوم بتحويل البيانات إلى معنى دلالي معين. وتستمر خوارزمية الذكاء الاصطناعي بعد ذلك في تصنيف حروف برايل بدقة تزيد عن 92%، مع استخدام طاقة أقل 20 مرة من معالجات فون نيومان القياسية.

يجمع هذا النظام بين الدماغ المورفولوجي والبيانات المرئية واللمسية.

ثم اختبر الباحثون فوائد الجمع بين البيانات المرئية واللمسية. أضافوا كاميرا إلى النظام وقاموا بتدريب الروبوت على فرز الحاويات المملوءة بكميات مختلفة من السوائل. وأظهرت النتائج أن النظام تعامل مع هذه المهمة بشكل أسرع بنسبة 21% من وحدة معالجة الرسومات الأفضل أداءً اليوم - مع استخدام طاقة أقل بمقدار 45 مرة.

إذا تم تطبيقه على نطاق واسع، فيمكن أن يساعد هذا النظام في القيام بمهام أكثر تعقيدًا، مثل التعامل مع الأشياء في المصانع/المستودعات، وحتى في مجال الرعاية الصحية وصحة الإنسان والجراحة.

بالطبع، للوصول إلى هذا المنظور، لا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين على بنيامين تي وهارولد سوه وزملائهم حله.

• [إنفوجرافيك] فوائد ومخاطر الذكاء الاصطناعي