Ученые разработали нейрон с человеческим восприятием для создания интеллектуальных роботов

Исследователи из Северо-Западного университета и Технологического института Джорджии разработали высокопроизводительный органический электрохимический нейрон и полноценную систему восприятия. Этот эксперимент может привести к созданию интеллектуальных роботов и более эффективных систем, которые сейчас имеют менее мощные сенсорные возможности, чем у человека.

Первый автор работы, профессор инженерии Северо-Западного университета Яо Яо, отметил, что это исследование демонстрирует значительный прогресс в органической электронике и ее способности преодолевать разрыв между биологией и технологиями. Команда создала эффективный искусственный нейрон с уменьшенными размерами и отличными характеристиками, что позволило разработать полноценную тактильную нейроморфную систему восприятия, имитирующую биологические процессы.

По словам Тобина Дж. Маркса, профессора химии в Северо-Западном университете, существующие искусственные нейронные сети часто работают в узком диапазоне частот. В отличие от них, синтетический нейрон, описанный в исследовании, демонстрирует уникальные возможности в модуляции частоты импульсов, обеспечивая диапазон в 50 раз шире, чем у традиционных органических электрохимических нейронных схем. Эти нейронные характеристики делают его передовым достижением в области органических электрохимических нейронов.

Соавтор исследования Антонио Факкетти, профессор Технологического института Джорджии и адъюнкт-профессор в Северо-Западном университете, отметил, что они разработали первую полноценную нейроморфную систему тактильного восприятия, способную кодировать тактильные стимулы в нейронные сигналы в реальном времени и преобразовывать их в постсинаптические реакции.

Команда состояла из сотрудников различных отделов и исследователей, специализирующихся на органическом синтезе и разработке современных материалов, используемых в электронике и системной интеграции. Учитывая наличие 86 млрд нейронов в человеческом мозге, воспроизвести системы восприятия весьма сложно. Ученые сталкиваются с ограничениями как в размерах конструкций, так и в количестве создаваемых систем. В будущих моделях команда планирует существенно уменьшить размеры устройств, что позволит приблизиться к полной имитации человеческих систем восприятия.

Ранее ученые разработали имплантат из крови, который ускоряет процесс заживления, что позволяет более эффективно восстанавливать поврежденные кости. В испытаниях на крысах обнаружилось, что это гелеобразное вещество можно напечатать на 3D-принтере.