厲害:把AI嵌入傳感器網絡,機器人不僅知道疼痛還能自我修復

2020-12-11 騰訊網

讓機器人知道疼痛,這個技術實現恐怕並沒那麼讓人驚訝,畢竟,可能一些朋友似曾相似或多或少了解過一些科技進展,不管是以前的科技報導中,還是一人客曾經的文章裡,我們都接觸過通過傳感器讓機器人「怕疼」的資訊,不過將人工智慧嵌入到傳感器中,這個突破性的大膽設想也許就值得我們關注了。而現在,科學家已經可以這樣利用AI讓機器人可以識別疼痛並在受損時進行自我修復了。

這個大膽的研究設想,來源於新加坡南洋理工大學(NTU新加坡)科學家研究團隊,其實也是源於大腦的啟發。由此設想打造的系統,具有支持AI的傳感器節點,以便處理並響應由物理力施加的壓力引起的機器人的「疼痛」。該系統還允許機器人在輕微「受傷」時檢測並修復自身的損壞,而無需人工幹預。

要知道,我們當前的傳感器往往只是感知收集數據並傳輸到處理器中計算執行,而新的NTU方法將AI嵌入到傳感器節點網絡中,該傳感器節點連接到多個較小的,功能較弱的處理單元,就像分布在機器人皮膚上的「小腦子」一樣。這樣一來,本地化了部分學習計算,而且減少了機器人的布線問題。

而這還意味著它不僅避免了延遲響應的問題,更重要的是還能在簡單受損的時候可以在無需人工幹預的情況下恢復其機械功能。為什麼呢?因為它是把這樣一個系統與一種可自我修復的離子凝膠材料結合使用的。

而要讓機器人識別到什麼是疼痛並學習破壞性刺激,研究團隊設計了作為電晶體的記憶體和神經元,它們是能夠記憶和信息處理的「類大腦」電子設備,是人工的疼痛感受器和突觸。通過實驗室實驗,研究團隊展示了機器人如何實時學習對傷害的反應。他們還表明,即使在損壞後,機器人仍能繼續對壓力作出反應,證明了系統的堅固性。

至於機器人在被利器之類外力割傷後的處理問題,這個機器人是這樣處理的,首先這個機器人「受傷」後,會立馬失去機械功能。此時,自修復離子凝膠中的分子開始相互作用,導致機器人將其「傷口」縫合在一起,並在保持高響應性的同時恢復其功能。

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