Ένα «έξυπνο» δέρμα που αγγίζει την πραγματικότητα

Ένα σημαντικό βήμα προς την κατεύθυνση της σύγκλισης τεχνολογίας και βιολογίας πέτυχαν επιστήμονες από την Ανώτατη Σχολή Sant’Anna στην Πίζα, σε συνεργασία με το Ομοσπονδιακό Πανεπιστήμιο του Uberlândia στη Βραζιλία. Δημιούργησαν ένα τεχνητό δέρμα που δεν διαφέρει πολύ από το ανθρώπινο ως προς την αίσθηση της αφής, ένα επίτευγμα που υπόσχεται να φέρει επανάσταση σε τομείς όπως η ρομποτική, οι προσθετικές τεχνολογίες και τα φορητά συστήματα υγείας.

Στην καρδιά αυτής της καινοτομίας βρίσκονται προηγμένοι αισθητήρες νέας γενιάς και ένας αλγόριθμος τεχνητής νοημοσύνης που μιμείται τον τρόπο με τον οποίο λειτουργεί το ανθρώπινο νευρικό σύστημα. Χάρη σε αυτή την προσέγγιση, το σύστημα όχι μόνο αναγνωρίζει το σημείο επαφής με μεγάλη ακρίβεια, αλλά μπορεί επίσης να εκτιμήσει την ένταση του ερεθίσματος, χαρακτηριστικά που μέχρι τώρα ήταν σχεδόν αδύνατο να αναπαραχθούν τεχνητά.

Ο Calogero Odo, υπεύθυνος του ερευνητικού έργου, τόνισε τη σημασία που έχει η αίσθηση της αφής για την ανθρώπινη εμπειρία. Όπως εξηγεί, η αφή επιτρέπει στον άνθρωπο να κατανοεί και να αλληλεπιδρά με το περιβάλλον του, αναγνωρίζοντας φυσικά ερεθίσματα και εντοπίζοντας την προέλευσή τους. Η ικανότητα αναπαραγωγής αυτής της αίσθησης σε μηχανές είναι κρίσιμη για την ανάπτυξη ασφαλών και αποτελεσματικών διαδραστικών τεχνολογιών.

Όπως ανέφερε ο ίδιος:

Η αντίληψη της αφής είναι βασική για τον άνθρωπο. Είναι απαραίτητη για την αναγνώριση φυσικών ερεθισμάτων, την εξερεύνηση του περιβάλλοντος και την ασφαλή αλληλεπίδραση με τον κόσμο. Η αναπαραγωγή αυτής της περίπλοκης αίσθησης τεχνητά αποτελεί μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις για τον σχεδιασμό συνεργατικών ρομπότ και βιονικών προσθετικών μελών. Η δυνατότητα εξοπλισμού των ρομπότ με ένα ανθρώπινα εμπνευσμένο σύστημα αφής επιτρέπει την ανάπτυξη ασφαλέστερης και πιο φυσικής επικοινωνίας ανάμεσα σε ανθρώπους και μηχανές.

Η καινοτομία αυτή δεν περιορίζεται μόνο στην ικανότητα εντοπισμού πίεσης ή επαφής. Αυτό που καθιστά την τεχνητή αυτή επιδερμίδα πραγματικά πρωτοποριακή είναι η δυνατότητά της να «καταλαβαίνει» τα ερεθίσματα σχεδόν όπως ο ανθρώπινος εγκέφαλος. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν οπτικές ίνες ως αισθητήρες, οι οποίες μπορούν να ανιχνεύσουν τις πιο λεπτές μεταβολές πίεσης σε πραγματικό χρόνο. Ωστόσο, ο πραγματικός μετασχηματισμός έρχεται από το δίκτυο τεχνητών νευρώνων που έχει σχεδιαστεί για να επεξεργάζεται τις πληροφορίες με τρόπο αντίστοιχο του ανθρώπινου νευρικού συστήματος.

Με αυτό το σύστημα, η απόκριση στο ερέθισμα είναι όχι μόνο γρήγορη, αλλά και εξαιρετικά ακριβής. Οι τεχνητοί νευρώνες δεν καταγράφουν απλώς δεδομένα, αλλά τα ερμηνεύουν. Πρόκειται για μια εξέλιξη που ανοίγει τον δρόμο για δημιουργία πιο «αισθαντικών» ρομπότ, που θα μπορούν να κινούνται και να αντιλαμβάνονται το περιβάλλον με λεπτότητα και ασφάλεια. Εξίσου σημαντικό, όμως, είναι το γεγονός ότι τέτοιες τεχνολογίες θα μπορούσαν να επιτρέψουν σε ανθρώπους με ακρωτηριασμένα άκρα να ξαναποκτήσουν την αίσθηση της αφής μέσω έξυπνων προσθετικών μελών.

[via]