2022. 01. 19. - 10:30
Mesterséges intelligencia - Közelebb kerültünk az elme irányította robotokhoz
Agyhoz köthető gépi tanulási programot dolgozott ki egy kutatócsoport, mely használható egy robot irányítására – segítségével a tetraplégiás betegek több napi tevékenységet tudnak majd önállóan elvégezni.
Egy lépéssel közelebb jutottunk ahhoz, hogy elme által irányított robotok jöhessenek létre. Az EPFL svájci technológiai intézet két kutatócsoportja összefogott, hogy agyhoz köthető gépi tanulási programot alkosson meg, melyet alkalmazni lehet robot irányítására.
Abban bíznak, hogy a fejlesztéssel több napi tevékenységet tudnak majd önállóan elvégezni a tetraplégiás betegek. Ezen páciensek esetében mind a négy végtag hirtelen vagy lassan bekövetkező bénulása áll fenn, amelyet baleset, fertőzés, gyulladás, mérgezés vagy akár rák is okozhat. Gyakorlatilag a saját testük foglyai, nem tudnak beszélni, vagy végrehajtani a legkisebb mozdulatot. Olvasd el: Kerekesszékre szerelt robotkar segíti a betegeket
A kutatók évek óta dolgoznak olyan rendszerek kifejlesztésén, amelyek segíthetik ezeket a betegeket bizonyos feladatok önálló elvégzésében.
„A gerincvelő-sérülésben szenvedők gyakran maradandó neurológiai rendellenességekkel és súlyos motoros fogyatékosságokkal küzdenek, amelyek megakadályozzák őket még a legegyszerűbb feladatok végrehajtásában is, például egy tárgy megfogásában – mondta el Aude Billard professzor, az EPFL Tanulási Algoritmusok és Rendszerek Laboratóriumának vezetője. - A robotok segíthetnek ezeknek az embereknek visszaszerezni elveszített kézügyességük egy részét, mivel a robot a helyükben képes feladatokat végrehajtani.”
A kutatók azon dolgoznak, hogy létrejöhessen az elme által irányított robot
Billard a tanulmányt José del R. Millán professzorral együtt végezte, aki korábban az EPFL Agy-gép interfész laboratóriumának vezetője volt, s jelenleg a Texasi Egyetemen dolgozik.
A két kutatócsoport olyan számítógépes programot fejlesztett ki, amely a páciens agya által kibocsátott elektromos jelek segítségével képes irányítani egy robotot.
Nincs szükség hangvezérlésre vagy érintési funkcióra - a betegek egyszerűen gondolataikkal mozgathatják a gépezetet.
A mérnökök azzal kezdték a munkát, hogy a több éve kifejlesztett robotkar mechanizmusát tökéletesítették, az akadályok elkerülésére, hogy az pontosabb legyen. Majd meg kellett találniuk a módját, hogy a felhasználók kommunikálni tudjanak a robottal, s ehhez ne legyen szükség beszédre vagy mozgásra.
Ez olyan algoritmus kidolgozását jelentette, amely a páciens gondolatai alapján tudja beállítani a robot mozgását.
Az algoritmust egy elektródákkal felszerelt fejsapkához csatlakoztatták a páciens agyi aktivitásának elektroencefalogramos (EEG) vizsgálatához. A rendszer használatához a betegnek csupán rá kell néznie a robotra. Ha az helytelen mozdulatot tesz, a páciens agya „hibaüzenetet” bocsát ki egy jól azonosítható jelen keresztül, mintha azt mondaná: „Nem, nem így”. A robot ezután megérti, hogy amit csinál, az rossz, bár a miért először nem egyértelmű a számára.
Ahhoz, hogy a robot megtalálja a helyes választ, a hibaüzenet bekerül az algoritmusba, amely inverz megerősítéses tanulási megközelítést alkalmaz annak megállaptírására, mit szeretne a páciens és milyen lépéseket kell tennie a robotnak.
Mindez egy próba-hiba folyamaton keresztül történik: ennek során a robot különböző mozdulatokat próbál ki, hogy eldöntse, melyik a helyes. A folyamat meglehetősen gyorsan lezajlik – általában 3-5 próbálkozásra van szükség ahhoz, hogy a robot kitalálja a megfelelő választ és teljesítse a páciens kívánságait. Olvasd el: Paralíziseseknek segít az új robotkéz
„A robot mesterséges intelligencia programja gyorsan tanul, ám meg kell neki mondani, ha hibázik, hogy javítsa a viselkedését. Az egyik legnagyobb technikai kihívás, mellyel szembesültünk, a hibajelzések észlelési technológiájának fejlesztése volt” – árulta el Milán professzor.
A kutatók bíznak benne, hogy végül algoritmusukat a kerekesszékek vezérlésére tudják majd használni. A csoport azt is tervezi, hogy algoritmusát olyan robottal alkalmazza, amely többféle jelet képes olvasni és koordinálja az agyból érkező adatokat a vizuális motoros funkcióból származókkal.
A tanulmány a Communications Biology című folyóiratban jelent meg.
L.A.
