로봇은 AI 신경칩과 전자 피부 덕분에 머지않아 인간처럼 촉각을 느낄 수 있게 될 것이다.

인간은 시각, 청각, 후각, 미각, 촉각 등 5가지 중요한 감각을 가지고 있습니다. 과학과 기술의 발전 덕분에 오늘날의 현대 로봇 시스템도 이러한 감각 중 적어도 두 가지를 보유하고 있습니다. 예를 들어, 로봇의 시각은 카메라로 처리할 수 있으며, 청각은 통합 마이크 시스템을 통해 전달됩니다. 가까운 미래에는 로봇이 또 다른 감각, 즉 촉각을 갖게 될 가능성이 높습니다.

다른 감각과 마찬가지로 촉각도 인간의 모든 기본적인 생활 활동에서 중요한 역할을 합니다. 병을 따거나 신발끈을 묶는 것과 같은 단순한 행동도 손으로 물체를 느낄 수 없다면 훨씬 더 복잡해질 것입니다. 로봇의 경우에도 마찬가지이며, 촉각 감각이 부족하여 인공 지능의 큰 도움에도 불구하고 많은 "조작"이 필요한 세심한 작업을 수행하는 능력이 크게 제한됩니다.

싱가포르국립대학교(NUS) 연구진은 일련의 미세한 센서를 '뇌'와 통합한 '인공피부' 시스템의 결합을 이용해 위 문제에 대한 해결책을 찾았다.” AI .

이 시스템은 전자 센서 전문가인 Benjamin Tee 부교수와 컴퓨터 과학 및 인공지능 전문가인 엔지니어 Harold Soh가 이끄는 NUS의 컴퓨터 과학 및 인공 지능 분야의 최고 전문가들로 구성된 팀이 개발했습니다. . 두 사람은 함께 촉각과 시각을 결합한 로봇용 촉각 인식 시스템을 만들었습니다.

연구팀 구성원

연구팀에 따르면 이 시스템은 인간의 신경계보다 1,000배 빠르게 반응할 수 있고, 눈 깜박임보다 10배 빠르게 물체의 모양, 질감, 경도를 판단하는 능력도 갖추고 있다.” 벤자민 티(Benjamin Tee)는 이것을 "역대 가장 똑똑한 인공 피부"라고 부릅니다.

그러나 센서가 통합된 이 인공 피부는 로봇의 촉각 문제 중 절반만 해결합니다. 나머지 50%는 AI 기반 '인공뇌' 처리 범주에 속한다.

인공신경계

연구원들이 인텔의 로이히(Loihi) AI 칩을 기반으로 감각 신호를 처리할 수 있는 인공 두뇌를 만들었습니다. 이 칩은 본질적으로 인간의 뉴런에서 영감을 얻은 인공 신경망의 데이터와 전기 신호를 통해 신호가 전송되는 방식을 처리합니다.

많은 양의 정보를 빠르고 효율적으로 전달하는 능력은 인간의 신경계가 매우 잘 수행하는 기능입니다. 이것이 바로 과학자들이 그들의 시스템에서 배우려고 노력하는 것입니다.

" 물체가 손에서 미끄러지지 않도록 잡으십시오. 그리고 그것이 미끄러지면 더 강한 힘으로 반사적으로 빠르게 잡을 수 있습니다. 이것이 신경계가 하는 일입니다. 인간이 밀리초 수준에서 처리할 수 있는 일입니다. "

초기 로봇 테스트

시스템의 초기 테스트에서 연구원들은 로봇 손에 인공 피부 시스템을 설치하고 점자(시각 장애인을 위한 텍스트)를 읽는 작업을 수행했습니다. 시스템은 피부에서 수집된 신호를 로이히 칩으로 보내 데이터를 특정 의미론적 의미로 변환했습니다. 그런 다음 AI 알고리즘은 표준 폰 노이만 프로세서보다 20배 적은 전력을 사용하면서 92% 이상의 정확도로 점자를 분류합니다.

이 시스템은 형태학적 두뇌와 시각 및 촉각 데이터를 결합합니다.

그런 다음 연구원들은 시각 데이터와 촉각 데이터를 결합함으로써 얻을 수 있는 이점을 테스트했습니다. 그들은 시스템에 카메라를 추가하고 다양한 양의 액체로 채워진 용기를 분류하도록 로봇을 훈련시켰습니다. 결과에 따르면 시스템은 현재 최고 성능의 GPU보다 21% 더 빠르게 이 작업을 처리하는 동시에 45배 더 적은 전력을 사용하는 것으로 나타났습니다.

널리 적용된다면 이 시스템은 공장/창고에서 물건을 다루는 것, 심지어 의료, 인간 건강 및 수술과 같은 훨씬 더 복잡한 작업을 수행하는 데 도움이 될 수 있습니다.

물론, 그러한 관점에 도달하기 위해서는 벤자민 티(Benjamin Tee), 해롤드 소(Harold Soh) 및 동료들이 해결해야 할 과제가 여전히 많습니다.

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