Het National Science Museum of Japan heeft een nieuwe tentoonstelling - een android genaamd Alter. Het lijkt erg op de geminoïden van de grote robotica-goeroe, professor Hiroshi Ishiguro, maar technologisch gezien is het een veel complexere machine. Feit is dat de android werkt op basis van een neuraal netwerk waardoor hij zelfstandig kan bewegen. Voor de beweging van de armen en het hoofd worden 42 pneumatische actuatoren gebruikt, waarvan de besturing is toegewezen aan de centrale generator van geordende activiteit.
De kern van dit Android-model is een digitale eenheid die de werking van neuronen simuleert, evenals een set sensoren en sensoren die informatie verzamelen over de afstand tot objecten, omgevingstemperatuur en vochtigheid. Hierdoor kan de robot zelfstandig zijn armen en hoofd bewegen. Natuurlijk zijn de bewegingen van de robot verre van de soepelheid van menselijke bewegingen, maar zo'n ongebruikelijke reeks technologieën die in deze machine zijn geïntegreerd, zorgen ervoor dat anderen het om de een of andere reden zien als iets dat echt leeft.
Dit project is een poging om een verband te leggen tussen het programmeren van de bewegingen van robots en de mogelijkheid van hun onafhankelijke bewegingen. Het huidige niveau van neurale netwerken maakt de bewegingen van de robot echter te abrupt en, zoals de onderzoekers zeggen, "chaotisch". In feite is het niet verrassend, omdat de bewegingen van de handen en het hoofd door Alter worden uitgevoerd naar goeddunken van het systeem.
Het neurale netwerk dat verantwoordelijk is voor bewegingen moet veel parameters tegelijkertijd verwerken en op basis hiervan onafhankelijk kiezen uit twee bewegingsmodi: langer en soepeler of chaotisch, waarover we het hierboven hebben gehad. De beslissing over de keuze is grotendeels gebaseerd op de informatie die van de sensoren wordt ontvangen. Ze berekenen wat er rondom de robot gebeurt en sturen signalen naar de digitale neurale eenheid. In wezen gedragen al deze sensoren zich als een robotversie van de huid. Ze kopiëren de werking van onze zintuigen, hoewel natuurlijk op een veel, veel primitiever niveau. Als de sensoren bijvoorbeeld de aanwezigheid van een grote menigte mensen in de buurt van de robot detecteren, reageert de robot op de omgeving door bewegingen van het bovenlichaam.
Android Alter kan "zingen". Toegegeven, zulk zingen is alleen mogelijk in nachtmerries. Stel je een soort metalen gezang van sirenes voor (geen beveiligingssystemen, maar mythische wezens), die gepaard gaat met de bewegingen van alle bewegende delen van de auto tegelijk.
Het eigenlijke werkingsprincipe van de generator van geordende activiteit van deze androïde is gebaseerd op het wiskundige model van de neurale activiteit van Izhikevich, dat werkt volgens het principe van "impulsgedrag".
Promotie video:
"Als er iets in de buurt gebeurt, creëert het systeem een impulssignaal dat zich langs een ketting naar andere neuronen voortplant."
Professor Ikeyu van de Universiteit van Tokio beschrijft het werk van de generator als een "geordende slinger" waarin de ene bal de andere raakt, die op zijn beurt de derde, vierde, enzovoort raakt, waardoor de beweging van het hele systeem als geheel ontstaat. En terwijl de bewegingen van de robot niet dezelfde ritmebalans hebben als de slinger, werkt Alter in zijn eigen ritme. Hier worden de bewegingen niet gegeven door robotica. De robot maakt zelfstandig bewegingen.
Kuhei Ogawa van Osaka University, die eerder aan humanoïde Android-modellen werkte in het laboratorium van Hiroshi Ishiguro, zegt:
'Alter ziet er niet menselijk uit. Hij beweegt niet als een mens. De robot heeft echter zeker een gevoel van aanwezigheid. Het voelt echt als iets dat leeft, alsof het geen robot is, maar tegelijkertijd ook geen persoon."
“Tot nu toe werd het principe van de interactie van de robot met de buitenwereld handmatig geprogrammeerd. Stel je voor wat voor werk het is om een Android te programmeren om gedurende ten minste 10 minuten adequaat met de omgeving om te gaan. Alter beweegt op zijn beurt zelfstandig. Zijn bewegingen zijn op geen enkele manier van de menselijke kant geprogrammeerd."
In de Japanse musea in Tokio en Osaka zal de robot een week lang aan het publiek getoond worden. Gedurende deze tijd hopen wetenschappers van bezoekers een aantal echt interessante ideeën te krijgen over wat de Android Alter nog meer kan leren.
NIKOLAY KHIZHNYAK
