机器人终于有触觉了!甚至可以实现膝跳反射丨Science

伊瓢 发自 凹非寺 量子位 报道 | 公众号 QbitAI

“大侄子呀,在学校读啥呢?”

“在搞深度神经网络之类的……”

“呀,学医了呀,真有出息!”

“……”-_-||

虽然我们平常说的深度神经网络跟长在动物身体里的神经没有半毛钱关系,但是已经有科学家已经搞出了“真·人工神经网络”——有触觉,能触发反应的那一种。

原理:将晶体管基于实际的人类突触

这个“人工神经网络”其实是个人工感觉神经系统,研究者来自于斯坦福大学和首尔国立大学,该成果被发表在了Science上。

人工感觉神经系统由三个元件组成,分别是斯坦福实验室的触摸传感器,能够识别最轻微的压力;还有电子神经元;以及来自首尔国立大学、论文作者之一Tae-Woo Lee开发的人工突触晶体管

突触,这个词大家都不陌生,中学生物课本介绍神经系统时,就告诉了我们神经元突触可以用来 传递信号、存储信息、做出简单决定,比如膝跳反射这种非条件反射,就依赖于突触的作用。而这个人工突触晶体管就像个突触一样,可以执行类似的功能。

可以检测压力

这个人工感觉神经系统可以非常敏锐的检测压力。

为了证明这一点,研究者们找来了一根蟑螂腿,把人工感觉神经系统附着在了蟑螂腿上。

首先,研究者们给神经系统中的触摸传感器施加压力,此时,传感器的压力信号到达电子神经元,电子神经元将信号转换为数字信号,传递到突触晶体管。

之后,突触晶体管根据传感器上的压力大小促,使蟑螂腿抽搐。

后续的实验证明,该人造神经系统可以检测不同的压力触感,为无生命的东西创造了“触觉”。此外,这个人造神经网络还可以感受并区分盲文字母,而当圆柱体在传感器上面滚动时,还可以识别物体的行进方向。

幻肢一痛可成真

给无生命的物质创造了触觉,我们就可以应用在各种机器人上,给机器人造出仿真的皮肤,让它们能更真实的“感受”世界,或许还能节省下不少传感器的钱。

而除此之外,人工感觉神经网络也能帮助那些截肢的残疾人,给假肢加上皮肤,进而帮助截肢残疾人恢复触觉。

传送门

A bioinspired flexible organic artificial afferent nerve 作者:Yeongin Kim, Alex Chortos, Wentao Xu, Yuxin Liu, Jin Young Oh, Donghee Son, Jiheong Kang, Amir M. Foudeh, Chenxin Zhu, Yeongjun Lee, Simiao Niu, Jia Liu, Raphael Pfattner, Zhenan Bao, Tae-Woo Lee http://science.sciencemag.org/content/360/6392/998

原文发布于微信公众号 - 量子位(QbitAI)

原文发表时间:2018-07-31

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