Роботы вскоре смогут чувствовать прикосновения, как люди, благодаря нейронным чипам искусственного интеллекта и электронной «коже».

Человек обладает пятью важными чувствами, включая зрение, слух, обоняние, вкус и осязание. Благодаря развитию науки и техники современные робототехнические системы сегодня также обладают как минимум двумя из этих чувств. Например, зрением робота может управлять камера, а слухом — встроенная микрофонная система. В ближайшем будущем роботы, вероятно, будут оснащены еще одним чувством — осязанием.

Как и другие чувства, осязание играет важную роль во всех основных видах жизнедеятельности человека. Простые действия, такие как открытие бутылки или завязывание шнурков, были бы намного сложнее, если бы мы не могли чувствовать предметы руками. То же самое касается и роботов: отсутствие тактильных ощущений существенно ограничивает их возможности выполнять кропотливые действия, требующие множества «манипуляций», несмотря на огромную помощь со стороны искусственного интеллекта.

Исследователи из Национального университета Сингапура (NUS) нашли решение вышеуказанной проблемы: использование комбинации системы «искусственная кожа», которая объединяет ряд микроскопических датчиков с «мозгом».» Нейроморфология на основе искусственного интеллекта .

Эта система была разработана командой ведущих специалистов в области компьютерных наук и искусственного интеллекта в НУС под руководством доцента Бенджамина Ти, эксперта по электронным датчикам, и инженера Гарольда Со, специалиста в области компьютерных наук и искусственного интеллекта.Лидер отрасли в области искусственного интеллекта . Вместе дуэт создал систему тактильного восприятия для роботов, сочетающую в себе осязание и зрение.

Члены исследовательской группы

По данным исследовательской группы, эта система может реагировать в 1000 раз быстрее, чем нервная система человека, а также обладает способностью определять форму, текстуру и твердость объектов — в 10 раз быстрее, чем мгновение ока». Бенджамин Ти называет это «самой умной искусственной кожей на свете».

Однако эта искусственная кожа со встроенными датчиками решает только половину тактильных проблем робота. Остальные 50% подпадают под категорию обработки «искусственного мозга» на основе ИИ.

Искусственная нервная система

Исследователи создали искусственный мозг, способный обрабатывать сенсорные сигналы, на основе чипа Intel Loihi AI. Этот чип по сути будет обрабатывать данные искусственной нейронной сети, вдохновленной человеческими нейронами, а также то, как сигналы передаются между ними посредством электрических сигналов.

Способность быстро и эффективно передавать большие объемы информации — это то, что человеческая нервная система делает очень хорошо. Это то, что ученые пытаются узнать в своей системе.

« Схватите предмет, чтобы он не выскользнул из вашей руки — и если он ускользнет, ​​вы сможете рефлекторно быстро схватить его с более сильной силой, это то, что делает ваша нервная система, что люди могут обработать на уровне миллисекунд ».

Первоначальное тестирование робота

В ходе первоначального испытания системы исследователи установили систему искусственной кожи на руку робота и поручили ей читать шрифт Брайля (текст для слабовидящих). Собранные кожей сигналы система отправляла на чип Loihi, который преобразовывал данные в определенный смысловой смысл. Затем алгоритм искусственного интеллекта классифицирует буквы Брайля с точностью более 92%, используя при этом в 20 раз меньше энергии, чем стандартные процессоры фон Неймана.

Эта система объединяет морфологические данные мозга с визуальными и сенсорными данными.

Затем исследователи проверили преимущества объединения визуальных и тактильных данных. Они добавили в систему камеру и научили робота сортировать контейнеры, наполненные различным количеством жидкости. Результаты показали, что система справилась с этой задачей на 21% быстрее, чем самый производительный на сегодняшний день графический процессор, потребляя при этом в 45 раз меньше энергии.

При широком применении эта система может помочь решать гораздо более сложные задачи, такие как обработка объектов на заводах/складах и даже в здравоохранении, здоровье человека и хирургии.

Конечно, чтобы прийти к такому выводу, Бенджамину Ти, Гарольду Соху и их коллегам предстоит еще проделать большую работу.

• [Инфографика] Преимущества и опасности искусственного интеллекта