یک سیستم عصبی مصنوعی که مانند انسان یاد می‌گیرد و نور را حس می‌کند
تیم تحریریه- ۶ اردیبهشت ۱۴۰۰
یک سیستم عصبی مصنوعی ساده قادر به شبیه‌سازی واکنش انسان به نور و یادگیری انجام کارهای اساسی است. همین امر می‌تواند برای ایجاد ربات‌های مفیدتر مورد استفاده قرار گیرد.
انسان‌ها در صورت مواجهه با محرک‌های خارجی مانند گرما یا نور می‌توانند به سرعت و به طور خودکار واکنش نشان دهند. برای مثال زمانی را به یاد آورید که دستتان به سطحی داغ می‌خورد و بدون اراده آن را می‌کشید یا زمانی که به زانوی شما ضربه می‌زنند و باعث پریدن پای شما می‌شود. این‌ها پاسخ‌های ناخودآگاه بدن هستند. اما پاسخ‌های آگاهانه باید با تمرین آموزش داده شوند.
محققان سه دانشگاه کره جنوبی یک سیستم مصنوعی ایجاد کرده‌اند که قادر به شبیه‌سازی پاسخ آگاهانه به محرک‌های خارجی است. این سیستم شامل یک فتودیود برای تبدیل نور به یک سیگنال الکتریکی، یک ترانزیستور به عنوان یک سیناپس مکانیکی، یک مدار نورون مصنوعی که به عنوان مغز سیستم عمل کند و یک دست رباتیک است.
وقتی فتودیود نور را تشخیص می‌دهد، سیگنال الکتریکی را از طریق ترانزیستور ارسال می‌کند که چراغ روشن است. این سیگنال به مدار نورون مصنوعی منتقل می‌شود. در آن قسمت پیام دریافت می‌شود و سپس آن مدار نحوه پاسخگویی به سیگنال را می‌آموزد و فرمانی را به دست رباتیک کنترل‌کننده ارسال می‌کند.
همزمان با روشن شدن چراغ و با شروع کل فرآیند در فتودیود یک توپ از بالا می‌افتد و ایده این است که از افتادن آن جلوگیری شود و برای این کار دست رباتیک رو به بالا شود تا توپ را بگیرد.
این فرایند مشابه روشی است که چشم ما سیگنال‌های الکتریکی را از طریق سیناپس به مغز ما منتقل می‌کند، سپس این سیگنال‌ها را ترجمه می‌کند، در مورد یک روش تصمیم می‌گیرد و برای حرکت با ماهیچه دستور می‌فرستد و همه این اتفاقات در کسری از ثانیه اتفاق می‌افتد.
در مراحل اولیه آزمایش، مغز سیستم برای تبدیل سیگنال نوری به تصمیم درست گرفتن دست، کند عمل می‌کرد. قبل از یادگیری نحوه واکنش سیستم 2.56 ثانیه برای انجام این کار زمان نیاز داشت. بعد از این که بارها و بارها در معرض سیگنال نور قرار گرفت زمان لازم برای پردازش به 0.23 کاهش یافت. محققان می‌گویند سیستم عصبی مصنوعی چیزی شبیه یک واکنش بیولوژیکی آگاهانه را تقلید می‌کند.
البته این اولین سیستمی نیست که سعی در تقلید از پاسخ بیولوژیکی انسان به محرک‌های خارجی دارد. در مقاله‌ای در سال 2018 به جزئیات بازسازی سلول‌های عصبی حسی داخل پوست پرداخته شده و در سال 2019 در مقاله‌ای دیگر بر ایجاد سیناپس مصنوعی توجه شده است. حتی یکی از نویسندگان آن مقاله از سیستم عصبی مصنوعی برای کنترل اندام سوسک استفاده کرده بود.
یکی از اهداف این نوع تحقیق کمک به افراد مبتلا به بیماری‌های سیستم عصبی است تا بتوانند اندام‌هایی که کنترلشان را از دست داده‌اند، تقویت کنند.
جاناتان ایتکن از دانشگاه شفیلد انگلیس می‌گوید: «عملکرد دستگاه خصوصا در زمینه کمک به انسان یا آموزش سیستمهای رباتیک بسیار امیدوار کننده است.» او همچنین معتقد است این سیستم می‌تواند با کمک ابزارهای پوشیدنی مبتنی بر فناوری هوش مصنوعی به تولید ربات‌هایی که رفتار مشابه دارند، کمک کند.
انواع کاربردهای هوش مصنوعی در صنایع مختلف را در هوشیو بخوانید.
