人脑的工作系统与计算机大不相同。大脑与生物细胞和电脉冲一起工作,而计算机则使用基于硅的晶体管。
Paul Blom部门的小组负责人Paschalis Gkoupidenis在马克斯·普朗克聚合物研究所,领导了一群科学家团队,他们将两个非凡概念(大脑和计算机)纳入了广泛的研究合作。
该团队安装了一个智能和自适应电路,该电路用软有机材料(类似于生物学物质)开发到玩具机器人中。欧洲杯足球竞彩这种基于生物的方法帮助研究人员在视觉标志的帮助下通过迷宫进行训练,以独立引导。
众所周知,处理器形成了计算机的大脑。但是,处理器的基本操作与人脑的基本操作不同。晶体管使用电子信号进行逻辑操作。另一方面,大脑通过称为突触的生物导电通道连接的神经元的神经细胞发挥作用。
大脑在更高层次上使用该信号来控制身体并感知周围环境。当感觉到特定的刺激(例如,通过眼睛,耳朵或触觉)时,学习过程会触发身体/大脑系统的反应。例如,儿童学会了不要到达两次热炉:单个输入刺激会触发具有清晰行为输出的学习过程。
Gkoupidenis的团队现在使用了所谓的有机神经形态电路来指导机器人通过以更简单的形式学习的基本思想的基本思想来指导迷宫。Eindhoven,Stanford,Brescia,Oxford和Kaust大学在该项目上进行了广泛的合作。
我们想使用这种简单的设置来显示这种“有机神经形态设备”在现实情况下的强大功能。
Max Planck聚合物研究研究所研究第一作者Imke Krauhausen
Krauhausen还是Gkoupidenis小组和Tu Eindhoven的Van de Burgt Group的博士生。
研究人员通过将环境的感官信号馈入智能自适应电路,从而通过迷宫进行了导航。在每个迷宫相交时,视觉上指示迷宫向出口的路径。起初,机器人通常误解了视觉提示,从而导致迷宫中的“转弯”选择不准确,并失去了出路。
当机器人做出这样的选择并采取不正确的死端路径时,它会通过接受纠正刺激来做出这样的决定。矫正刺激,例如机器人与壁碰撞时,以固定在机器人上的触摸传感器产生的电路形式直接应用于有机电路。
在随后的每个试验中,机器人逐渐学会在交叉路口做出正确的“转弯”决定,也就是说,为了避免接受纠正刺激,经过几次试验,它发现了它摆脱了迷宫。该学习仅在有机自适应电路上进行。
我们真的很高兴看到,通过在简单的有机电路上学习一些运行后,机器人可以通过迷宫。我们在这里显示了第一个非常简单的设置。但是,在遥远的未来,我们希望有机神经形态设备也可以用于本地和分布式计算/学习。
Paschalis Gkoupidenis,Max Planck聚合物研究所Paul Blom部的小组负责人
“这将为现实世界机器人技术,人机接口和护理点诊断的应用程序开辟全新的可能性。在材料科学与机器人技术的交汇处,快速原型和教育的新颖平台也有望浮出水面欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球,” Gkoupidenis补充说。
期刊参考:
Krauhausen,I.,等。(2021)机器人技术中的有机神经态电子学用于感觉运动的整合和学习。欧洲杯线上买球科学进步。doi.org/10.1126/sciadv.abl5068。
资源:https://www.mpip-mainz.mpg.de/en/home