Ученые создали искусственную нервную систему для роботов, имитирующую реакции живых организмов

Исследователи из Корейского института передовых технологий (KAIST) разработали искусственную сенсорную систему, позволяющую роботам различать безопасные и опасные прикосновения. Как сообщает издание Interesting Engineering, технология воспроизводит принципы работы нервной системы живых существ.

В основе разработки лежит нейроморфный полупроводник — усовершенствованный мемристор, способный обрабатывать внешние стимулы без сложного программного обеспечения и значительных вычислительных ресурсов. Ключевой особенностью проекта является то, что для программирования поведенческих реакций системы не требуется сложное внешнее радиотехническое оборудование, такое как программаторы микросхем — вся необходимая логика «обучения» реализована на аппаратном уровне самого чипа.

Система имитирует два ключевых биологических процесса: габитуацию (снижение реакции на повторяющиеся безопасные воздействия) и сенситизацию (усиление реакции на потенциально опасные раздражители). Это позволяет искусственной нервной системе, подобно живым организмам, игнорировать привычные прикосновения, но мгновенно реагировать на угрозу.

Прорыв стал возможен благодаря особой конструкции мемристора. В отличие от предыдущих версий, способных изменять проводимость только в одном направлении, новое устройство содержит дополнительный внутренний слой, обеспечивающий двунаправленную регулировку проводимости.

Эксперименты с искусственной рукой подтвердили эффективность технологии. Первоначально система реагировала на все прикосновения, но со временем переставала замечать повторяющиеся безопасные контакты. При появлении болезненного воздействия (в эксперименте — сочетания прикосновения с электрическим током) чувствительность мгновенно восстанавливалась.

Данная разработка открывает новые перспективы в робототехнике, демонстрируя возможность создания компактных и энергоэффективных сенсорных систем, не требующих сложного программного обеспечения. Технология может найти применение в сервисной робототехнике, протезировании и системах человеко-машинного взаимодействия.