Em breve, os robôs serão capazes de sentir o toque como os humanos, graças aos chips neurais de IA e à “pele” eletrônica.

Os humanos possuem 5 sentidos importantes, incluindo visão, audição, olfato, paladar e tato. Graças ao desenvolvimento da ciência e da tecnologia, os sistemas robóticos modernos de hoje também possuem pelo menos dois desses sentidos. Por exemplo, a visão do robô pode ser controlada por uma câmera, ou a sua audição vem de um sistema de microfone integrado. Num futuro próximo, os robôs provavelmente serão equipados com outro sentido, que é o tato.

Tal como outros sentidos, o tato desempenha um papel importante em todas as atividades básicas da vida humana. Ações simples como abrir uma garrafa ou amarrar cadarços seriam muito mais complicadas se não pudéssemos sentir os objetos com as mãos. O mesmo vale para os robôs, a falta de sensação tátil faz com que sua capacidade de realizar ações meticulosas que exigem muita “manipulação” seja significativamente limitada, apesar da grande ajuda da inteligência artificial.

Pesquisadores da Universidade Nacional de Cingapura (NUS) encontraram uma solução para o problema acima: usar uma combinação de um sistema de “pele artificial” que integra uma série de sensores microscópicos com um “cérebro”. ” Neuromorfologia baseada em IA .

Este sistema foi desenvolvido por uma equipe de especialistas líderes em ciência da computação e inteligência artificial da NUS, liderada pelo professor associado Benjamin Tee, especialista em sensores eletrônicos, e pelo engenheiro Harold Soh, especialista em ciência da computação e inteligência artificial. . Juntos, a dupla criou um sistema de percepção háptica para robôs que combina toque e visão.

Membros da equipe de pesquisa

Segundo a equipe de pesquisa, esse sistema pode reagir 1.000 vezes mais rápido que o sistema nervoso humano e também possui a capacidade de determinar a forma, a textura e a dureza dos objetos, 10 vezes mais rápido que um piscar de olhos.” Benjamin Tee chama isso de “a pele artificial mais inteligente de todos os tempos”.

No entanto, esta pele artificial com sensores integrados resolve apenas metade do problema tátil do robô. Os 50% restantes se enquadram na categoria de processamento de um “cérebro artificial” baseado em IA.

Um sistema nervoso artificial

Os pesquisadores criaram um cérebro artificial capaz de processar sinais sensoriais baseado no chip Loihi AI da Intel. Este chip irá essencialmente processar dados de uma rede neural artificial, inspirada em neurônios humanos, bem como a forma como os sinais são transmitidos entre eles através de sinais elétricos.

A capacidade de transmitir grandes quantidades de informações de forma rápida e eficiente é algo que o sistema neural humano faz muito bem. Isto é o que os cientistas tentam aprender em seu sistema.

“ Agarre um objeto para que ele não escorregue de sua mão - e se ele escapar, você poderá agarrá-lo rapidamente e reflexivamente com uma força mais forte, é isso que o seu sistema nervoso faz, que os humanos podem processar no nível de milissegundos .”

Teste inicial do robô

Em um teste inicial do sistema, os pesquisadores instalaram um sistema de pele artificial na mão do robô e o encarregaram de ler Braille (texto para deficientes visuais). O sistema enviou os sinais coletados pela pele para o chip Loihi, que converteu os dados em um determinado significado semântico. O algoritmo de IA então classifica as letras braille com mais de 92% de precisão, enquanto usa 20 vezes menos energia do que os processadores Von Neumann padrão.

Este sistema combina um cérebro morfológico com dados visuais e táteis.

Os pesquisadores então testaram os benefícios da combinação de dados visuais e táteis. Eles adicionaram uma câmera ao sistema e treinaram o robô para classificar recipientes cheios de quantidades variadas de líquido. Os resultados mostraram que o sistema executou esta tarefa 21% mais rápido do que a GPU com melhor desempenho atualmente – enquanto consumia 45 vezes menos energia.

Se for amplamente aplicado, este sistema pode ajudar a realizar tarefas muito mais complexas, como o manuseio de objetos em fábricas/armazéns e até mesmo na área da saúde.

É claro que, para chegar a essa perspectiva, ainda há muito trabalho que Benjamin Tee, Harold Soh e seus colegas terão de resolver.

• [Infográfico] Benefícios e perigos da Inteligência Artificial