Procesor je mozak računara – često citirana fraza. Ali procesori rade fundamentalno drugačije od ljudskog mozga. Tranzistori vrše logičke operacije pomoću elektronskih signala. Nasuprot tome, mozak radi sa nervnim ćelijama, takozvanim neuronima, koji su povezani biološkim provodnim putevima, takozvanim sinapsama. Na višem nivou, ovu signalizaciju mozak koristi za kontrolu tela i percepciju okoline. Reakcija sistema tela/mozga kada se percipiraju određeni stimulansi, preko očiju, ušiju ili čula dodira – pokreću se kroz proces učenja. Na primer, deca uče da ne posežu dvaput za vrućim šporetom: jedan ulazni stimulans vodi do procesa učenja sa jasnim ishodom ponašanja.
Učenje kroz iskustvo
Naučnici koji rade sa Paschalisom Gkoupidenisom, vođom grupe na Institutu Maks Plank za istraživanje polimera, sada su primenili ovaj osnovni princip učenja kroz iskustvo u pojednostavljenom obliku i upravljali robotom kroz lavirint koristeći takozvano organsko neuromorfno kolo. Istraživanje se svodilo na opsežnu saradnju između univerziteta u Ajndhovenu, Stanfordu, Breši, Oksfordu i KAUST-u.
„Želeli smo da iskoristimo ovu jednostavnu postavku da pokažemo koliko moćni takvi organski neuromorfni uređaji mogu da budu u stvarnim uslovima,“ kaže Imke Krauhauzen, doktorant u Gkoupidenis-ovoj grupi i prvi autor naučnog rada.
Da bi postigli navigaciju robota unutar lavirinta, istraživači su napajali pametno adaptivno kolo senzornim signalima koji dolaze iz okoline. Put lavirinta ka izlazu je vizuelno naznačen na svakom ukrštanju lavirinta. U početku, robot često pogrešno tumači vizuelne znakove, tako da donosi pogrešne odluke o „skretanju“ na ukrštanju lavirinta i gubi izlaz. Kada robot donosi ove odluke i prati pogrešne ćorsokake, on se obeshrabruje da donese te pogrešne odluke primanjem korektivnih stimulansa. Korektivni stimulansi, na primer kada robot udari u zid, direktno se primenjuju na organsko kolo preko električnih signala indukovanih senzorom dodira koji je pričvršćen za robota. Sa svakim narednim izvođenjem eksperimenta, robot postepeno uči da donosi ispravne „okretne“ odluke na raskrsnicama, odnosno da izbegne primanje korektivnih stimulusa i posle nekoliko pokušaja nađe izlaz iz lavirinta. Ovaj proces učenja se dešava isključivo na organskom adaptivnom kolu.
Nove mogućnosti za primenu u robotici
„Bilo nam je zaista drago da vidimo da robot može da prođe kroz lavirint nakon nekoliko trčanja, učenjem na jednostavnom organskom kolu. Ovde smo pokazali prvo, vrlo jednostavno podešavanje. Međutim, nadamo se da će organski neuromorfni uređaji u dalekoj budućnosti takođe moći da se koriste za lokalno i distribuirano računarstvo/učenje. Ovo će otvoriti potpuno nove mogućnosti za primene u robotici u stvarnom svetu,“ kaže Gkoupidenis.
Izvor: ScienceDaily
