Ranh giới đang biến mất giữa sinh vật và máy móc.

 Ranh giới đang biến mất giữa sinh vật và máy móc.

Nghiên cứu và phát triển về trí tuệ nhân tạo và robot tiếp tục khám phá giao diện của sinh vật sống với máy móc. Cánh tay và chân giả được điều khiển bằng động cơ dựa trên AI, cũng như các giao diện não-máy kết nối chân tay giả với hoạt động của não người, nhằm mục đích cuối cùng là thành công trong việc mô phỏng hoàn toàn các chức năng cơ thể của con người và đóng vai trò là giải pháp y tế cho những người mắc bệnh tật và chấn thương. Tuy nhiên, để tích hợp liền mạch hơn các bộ truyền động cơ học, chẳng hạn như chân tay giả, với cơ thể con người, việc phát triển một cảm biến lớn, phức tạp và có thể co giãn bao phủ cả cơ thể và các bộ phận cơ khí là cần thiết. Da điện tử (e-skin) sẽ xóa bỏ ranh giới giữa cơ thể sống và các bộ phận của máy móc. Sự phát triển của hệ thống da điện tử thần kinh bắt chước phản hồi cảm giác của da sinh học đã được báo cáo gần đây.

Về mặt cơ học, cơ thể là một cảm biến được bao phủ bởi da và là bộ truyền động chuyển đổi năng lượng đầu vào thành chuyển động vật lý có chủ ý. Các cơ quan cảm giác trên bề mặt da nhận biết các kích thích bên ngoài, chẳng hạn như áp lực, đau đớn và nhiệt độ, với mức độ nhạy cảm cao. Chúng ta có thể cảm nhận được nguy hiểm (kích thích) và ngay lập tức di chuyển cơ thể (phản ứng phản xạ).

Thách thức lớn trong việc phát triển hệ thống da điện tử mô phỏng hoàn toàn các chức năng của da sống là thiết lập cơ chế phản hồi cảm giác. Phản hồi cảm giác là việc truyền thông tin cảm giác được da cảm nhận đến não thông qua các dây thần kinh. Đầu tiên não phải xử lý các tín hiệu cảm giác được truyền đi và sau đó vận hành các cơ. Hệ thống thần kinh cảm giác vận động này (một vòng khép kín của nhận thức và chuyển động) rất cần thiết để thực hiện các chức năng tự nhiên của cơ thể.

Mảng cảm biến sẽ rất quan trọng trong việc mô phỏng chức năng da của các sinh vật sống; chúng bao gồm nhiều máy dò được sắp xếp và căn chỉnh thành một mảng đa chiều. Bằng cách thiết lập các mảng cảm biến đa kênh, có thể bắt chước các chức năng cảm giác phức tạp của da người. Tuy nhiên, việc tạo ra các mẫu tín hiệu xung nhiều hàng và đưa chúng đến não thông qua các dây thần kinh là một thách thức. Một sinh vật thực hiện việc truyền thông tin cảm giác này bằng cách mã hóa thông tin biên độ đầu vào bằng các tín hiệu được điều chế tần số và truyền thông tin cảm giác dọc theo dây thần kinh. Nói cách khác, nó đồng thời là một mạch số hóa tín hiệu chuyển đổi tín hiệu tương tự từ các thụ thể cảm giác thành các mẫu tín hiệu tăng đột biến và một khớp thần kinh nhân tạo điều chỉnh biên độ dòng điện và gây ra chuyển động của cơ thể. Để hiện thực hóa giao diện người-máy chức năng phù hợp để hoàn thành các công việc hàng ngày, phải phát triển một hệ thống điện tử có đặc tính giống da bắt chước các chức năng sinh học, chẳng hạn như cảm biến đa phương thức, xử lý tín hiệu thần kinh và truyền động vòng kín, điều này khó khăn hơn. hơn là chỉ đơn giản chế tạo một mảng cảm biến.

https://lnkd.in/gtp3f7rN

(St.)