หุ่นยนต์จะสัมผัสได้เหมือนมนุษย์เร็วๆ นี้ ด้วยชิปประสาท AI และ ผิวหนัง แบบอิเล็กทรอนิกส์

มนุษย์มีประสาทสัมผัสที่สำคัญ 5 ประการ ได้แก่ การมองเห็น การได้ยิน การดมกลิ่น การรับรส และการสัมผัส ต้องขอบคุณการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ทำให้ระบบหุ่นยนต์สมัยใหม่ในปัจจุบันมีประสาทสัมผัสเหล่านี้อย่างน้อยสองอย่าง ตัวอย่างเช่น กล้องสามารถจัดการการมองเห็นของหุ่นยนต์ได้ หรือการได้ยินของหุ่นยนต์มาจากระบบไมโครโฟนในตัว ในอนาคตอันใกล้นี้ หุ่นยนต์มีแนวโน้มที่จะติดตั้งประสาทสัมผัสอื่นซึ่งก็คือการสัมผัส

เช่นเดียวกับประสาทสัมผัสอื่นๆ การสัมผัสมีบทบาทสำคัญในกิจกรรมพื้นฐานในชีวิตมนุษย์ การกระทำง่ายๆ เช่น การเปิดขวดหรือผูกเชือกรองเท้าจะซับซ้อนกว่านี้มากหากเราไม่รู้สึกถึงสิ่งของต่างๆ ด้วยมือ เช่นเดียวกับหุ่นยนต์การขาดความรู้สึกสัมผัสทำให้ความสามารถในการดำเนินการที่พิถีพิถันซึ่งต้องใช้ "การจัดการ" จำนวนมากถูก จำกัด อย่างมีนัยสำคัญแม้ว่าจะได้รับความช่วยเหลืออย่างมากจากปัญญาประดิษฐ์ก็ตาม สร้าง

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแห่งชาติสิงคโปร์ (NUS) ได้ค้นพบวิธีแก้ไขปัญหาข้างต้น: การใช้ระบบ "ผิวหนังเทียม" ผสมผสานกันซึ่งรวมชุดเซ็นเซอร์ด้วยกล้องจุลทรรศน์เข้ากับ "สมอง" " สัณฐานวิทยาที่ใช้ AI

ระบบนี้ได้รับการพัฒนาโดยทีมผู้เชี่ยวชาญด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์และปัญญาประดิษฐ์ชั้นนำของ NUS นำโดยรองศาสตราจารย์ เบนจามิน ที ผู้เชี่ยวชาญด้านเซนเซอร์อิเล็กทรอนิกส์ และวิศวกร ฮาโรลด์ โซห์ ผู้เชี่ยวชาญด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์และปัญญาประดิษฐ์ ผู้นำอุตสาหกรรมด้าน AI . ทั้งคู่ร่วมกันสร้างระบบการรับรู้แบบสัมผัสสำหรับหุ่นยนต์ที่ผสมผสานการสัมผัสและการมองเห็นเข้าด้วยกัน

สมาชิกทีมวิจัย

ทีมวิจัยระบุว่าระบบนี้สามารถตอบสนองได้เร็วกว่าระบบประสาทของมนุษย์ถึง 1,000 เท่า และยังมีความสามารถในการระบุรูปร่าง พื้นผิว และความแข็งของวัตถุ เร็วกว่าการกระพริบตา 10 เท่า” Benjamin Tee เรียกสิ่งนี้ว่า "ผิวหนังเทียมที่ฉลาดที่สุดเท่าที่เคยมีมา"

อย่างไรก็ตาม ผิวหนังเทียมที่มีเซ็นเซอร์ในตัวนี้สามารถแก้ปัญหาการสัมผัสของหุ่นยนต์ได้เพียงครึ่งเดียวเท่านั้น ส่วนที่เหลืออีก 50% อยู่ในหมวดหมู่การประมวลผลของ "สมองเทียม" ที่ใช้ AI

ระบบประสาทเทียม

นักวิจัยได้สร้างสมองเทียมที่สามารถประมวลผลสัญญาณประสาทสัมผัสโดยใช้ชิป Loihi AI ของ Intel ชิปนี้จะประมวลผลข้อมูลจากโครงข่ายประสาทเทียมที่ได้รับแรงบันดาลใจจากเซลล์ประสาทของมนุษย์ รวมถึงวิธีการส่งสัญญาณระหว่างเซลล์ประสาทเหล่านั้นผ่านสัญญาณไฟฟ้า

ความสามารถในการส่งข้อมูลจำนวนมากได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพเป็นสิ่งที่ระบบประสาทของมนุษย์ทำได้ดีมาก นี่คือสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์พยายามเรียนรู้เกี่ยวกับระบบของพวกเขา

“ หยิบสิ่งของเพื่อไม่ให้หลุดมือ - และถ้ามันหลุดออกไป คุณสามารถจับมันได้อย่างรวดเร็วด้วยแรงที่แรงกว่า นี่คือสิ่งที่ระบบประสาทของคุณทำ ซึ่งมนุษย์สามารถประมวลผลได้ในระดับมิลลิวินาที ”

การทดสอบหุ่นยนต์เบื้องต้น

ในการทดสอบระบบเบื้องต้น นักวิจัยได้ติดตั้งระบบผิวหนังเทียมบนมือหุ่นยนต์และมอบหมายให้อ่านอักษรเบรลล์ (ข้อความสำหรับผู้พิการทางสายตา) ระบบจะส่งสัญญาณที่ผิวหนังรวบรวมไปยังชิป Loihi ซึ่งแปลงข้อมูลเป็นความหมายเชิงความหมายบางอย่าง จากนั้นอัลกอริธึม AI จะดำเนินต่อไปเพื่อจำแนกตัวอักษรอักษรเบรลล์ด้วยความแม่นยำมากกว่า 92% ในขณะที่ใช้พลังงานน้อยกว่าโปรเซสเซอร์ Von Neumann มาตรฐานถึง 20 เท่า

ระบบนี้ผสมผสานสมองทางสัณฐานวิทยาเข้ากับข้อมูลภาพและการสัมผัส

จากนั้นนักวิจัยได้ทดสอบประโยชน์ของการรวมข้อมูลภาพและข้อมูลสัมผัส พวกเขาเพิ่มกล้องเข้าไปในระบบและฝึกหุ่นยนต์ให้คัดแยกภาชนะที่บรรจุของเหลวในปริมาณที่แตกต่างกัน ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าระบบจัดการงานนี้ได้เร็วกว่า GPU ที่มีประสิทธิภาพดีที่สุดในปัจจุบันถึง 21% - ในขณะที่ใช้พลังงานน้อยกว่าถึง 45 เท่า

ระบบนี้สามารถช่วยทำงานที่ซับซ้อนมากขึ้นได้ เช่น การจัดการสิ่งของในโรงงาน/โกดัง หรือแม้แต่ในการดูแลสุขภาพ สุขภาพของมนุษย์ และการผ่าตัด

แน่นอนว่าเพื่อให้ได้มุมมองนั้น ยังมีงานอีกมากที่ Benjamin Tee, Harold Soh และเพื่อนร่วมงานต้องแก้ไข

• [Infographic] ประโยชน์และอันตรายจากปัญญาประดิษฐ์