محققان با الگوبرداری از مغز نحوه آموزش ربات‌‌ها را دگرگون کردند

محققین دانشگاه راتگرز مدلی از هوش مصنوعی طراحی و معرفی کرده‌اند که نه تنها از شبکه‌های عصبی استفاده می‌کند بلکه شامل آستروسیت‌ها نیز می‌شوند که تغذیه و حفاظت یاخته‌های عصبی را بر عهده دارد. این اتفاق رویکردی تازه در زمینه آموزش ربات‌ها (الهام گرفته شده از مغز انسان) خواهد بود.

دانشمندان از مسیر جدیدی برای طراحی نورومورفیک (محاسبات عصبی) استفاده کرده‌اند. آنها با تقلید از ساختار مغز انسان به طور کامل و نه فقط متمرکز روی کار اعصاب، به آنالوگی از آستروسیت‌ها دست یافته‌اند که می‌تواند عملکرد یک ارگان یا سلول‌ها را تنظیم کنند. محققین اشاره دارند که این نخستین بار است که در توسعه مدل‌ها نورون‌ها تنها واحد‌های پردازشگر مغز انسان برای الگوبرداری در علوم در نظر گرفته نشده‌اند.

مهندسین مدل‌های محاسبه‌گری طراحی کرده‌اند که آنچه در تماس یک آستروسیت با نورون‌ها در جریان دریافت و ارسال نبض اتفاق می‌افتد را توصیف می‌کند. آنها سپس از این مدل‌ها برای ساخت بلوک‌های ساختاری و شبکه‌های آستروسیت عصبی استفاده کردند، که منجر به طراحی چیپ‌های نورومورفیک با امکان کنترل ربات شده است.

دانشمندان در یادداشت خود ذکر کرده‌اند: «از آنجایی که آستروسیت‌ها نقش مهمی در مغز بازی می‌کنند، مطالعات و پیاده‌سازی آنها در یک ماشین بسیار هیجان‌انگیز و البته مفید خواهد بود. هدف اصلی ما از این تحقیقات این است که بفهمیم نورون‌ها و آستروسیت‌ها چگونه با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و الگوریتم‌هایی می ‌سازند که به بدن اجازه می‌دهد خیلی از فعالیت‌ها را انجام دهد.»

آستروسیت‌ها می‌توانند فعالیت‌های عصبی و رفتار ربات‌ها را دست‌خوش تغییر کنند. این مدل از انتقال نبض توسط نورون‌ها، به شکل بنیادین با الگوریتم‌های یادگیری که فقط می‌توانند ساختار شبکه را تغییر دهند متفاوت است. بنابراین این محققین اولین افرادی بودند که از سلول‌هایی با توانایی آموزش رفتار پیچیده‌تر به ربات‌ها صحبت به میان آوردند.

این تیم عملکرد و بهره‌وری مدل طراحی شده را با کنترل کردن یک ربات با شش بازو در محیط به نمایش گذاشته‌اند. این سیستم به ربات مورد بحث اجازه داده تا سرعت‌های مختلف را تجربه کند و به صورت خودکار از موانع عبور کند. بدون شک مجموعه تحقیقات انجام شده فرصت‌ها و افق وسیعی را پیش روی محققین شاخه هوش مصنوعی قرار داده است.