Home » Știință » Microroboții inteligenți au învățat să înoate și să navigheze folosind AI

Microroboții inteligenți au învățat să înoate și să navigheze folosind AI

Publicat: 09.08.2022

Cercetătorii de la Universitatea Santa Clara, Institutul de Tehnologie din New Jersey, ambele din SUA, și de la Universitatea din Hong Kong au reușit să-i învețe cu succes pe microroboții inteligenți cum să înoate folosind „deep reinforcement learning”, marcând astfel un salt substanțial în dezvoltarea capacității de microînot.

A existat un interes extraordinar în dezvoltarea microînotătorilor artificiali care pot naviga prin lume în mod similar cu microorganismele naturale, cum ar fi bacteriile.

Microroboții inteligenți oferă o promisiune pentru o gamă largă de aplicații biomedicale viitoare, cum ar fi administrarea țintită a medicamentelor și microchirurgia. Cu toate acestea, cei mai mulți microînotători artificiali de până acum pot efectua doar manevre relativ simple.

Microroboții inteligenți au parte de o sarcină plină de provocări

În studiu, publicat în Communications Physics, cercetătorii au motivat că microînotătorii ar putea învăța și s-ar putea adapta la condițiile în schimbare prin intermediul Inteligenței Artificiale (AI).

La fel cum oamenii care învață să înoate necesită o învățare aprofundată și feedback pentru a ști cum să plutească și pentru a se propulsa în diferite direcții în condiții schimbătoare, de același lucru ar trebui să fie capabili și microînotătorii, deși cu setul lor unic de provocări impuse de fizică în lumea microscopică.

„A fi capabil să înoți la o scară micro este, în sine, o sarcină plină de provocări”, a spus On Shun Pak, profesor asociat de inginerie mecanică la Universitatea Santa Clara.

„Dacă vrei ca un microînotător să efectueze manevre mai sofisticate, designul mișcărilor sale locomotorii poate deveni rapid dificil”, spune el, conform Tech Xplore.

Roboții învață din propriile greșeli

Prin combinarea rețelelor neuronale artificiale cu „reinforcement learning”, echipa i-a învățat cu succes pe microroboții inteligenți simpli să înoate și să navigheze în orice direcție.

Atunci când înotatorul se mișcă în anumite moduri, primește feedback despre cât de bună este acțiunea respectivă. Înotătorul învață apoi progresiv cum să înoate, pe baza experiențelor sale de interacțiune cu mediul înconjurător.

„Asemenea unui om care învață să înoate, microînotatorul învață cum să-și miște ‘părțile corpului’ pentru a se autopropulsa și a vira”, a spus Alan Tsang, profesor asistent de inginerie mecanică la Universitatea din Hong Kong.

„Face acest lucru fără să se bazeze pe cunoștințele umane, ci doar pe un algoritm de învățare automată”, spune cercetătorul.

Un pas înainte cu potențiale aplicații biomedicale

Ca o demonstrație a abilității înotătorului, cercetătorii au arătat că acesta ar putea urma o cale complexă fără a fi programat în mod explicit. Ei au demonstrat, de asemenea, performanța robustă a înotătorului în navigarea sub perturbațiile care decurg din fluxurile externe de fluide.

„Acesta este primul nostru pas în abordarea provocării de a dezvolta microînotători care se pot adapta ca celulele biologice în navigarea autonomă în medii complexe”, a spus Yuan-nan Young, profesor de științe matematice la Institutul de Tehnologie din New Jersey.

Astfel de comportamente adaptative sunt cruciale pentru viitoarele aplicații biomedicale ale microînotătorilor artificiali în medii complexe cu factori de mediu necontrolați și imprevizibili.

Vă recomandăm să citiți și:

Organe de porc, readuse la viață cu ajutorul unei noi tehnologii

Un prototip de baterie are nevoie de doar câteva secunde de lumină solară pentru a menține dispozitivele purtabile încărcate

Neuronul artificial de 1 milion de ori mai rapid decât cel natural tocmai a fost creat

Roverul-prototip VIPER este testat de NASA, deși lansarea a fost amânată

Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș este blogger începând cu anul 2009, având experiență și în domeniile publicitate și jurnalism. Este pasionat de marketing și de tehnologie, dar cel mai mult îi place să știe lucruri, motiv pentru care a fost atras de Descopera.ro. citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Ce trebuie să știm despre Charles Dickens, unul dintre cei mai importanți prozatori englezi
Ce trebuie să știm despre Charles Dickens, unul dintre cei mai importanți prozatori englezi
Ludwig Guttmann, fondatorul Jocurilor Paralimpice
Ludwig Guttmann, fondatorul Jocurilor Paralimpice
Cacao, alimentul sacru al mayașilor, nu era destinat exclusiv elitelor
Cacao, alimentul sacru al mayașilor, nu era destinat exclusiv elitelor
Euclid, părintele geometriei. „În geometrie nu există drumuri speciale pentru regi”
Euclid, părintele geometriei. „În geometrie nu există drumuri speciale pentru regi”
Românii au cumpărat mai multe bilete de avion, în ciuda prețurilor mai mari
Românii au cumpărat mai multe bilete de avion, în ciuda prețurilor mai mari
Primele monede cu portretul Regelui Charles al III-lea. Ce se întâmplă cu banii cu imaginea Reginei Elisabeta?
Primele monede cu portretul Regelui Charles al III-lea. Ce se întâmplă cu banii cu imaginea Reginei Elisabeta?
Australia renunță la măsurile împotriva COVID-19, însă medicii sunt îngrijorați
Australia renunță la măsurile împotriva COVID-19, însă medicii sunt îngrijorați
Părăsită de tată când era mică, această tânără i-a uluit pe francezi dansând complet goală. Mai târziu, Constantin Tănase a adus-o în România pentru un onorariu generos – VIDEO
Părăsită de tată când era mică, această tânără i-a uluit pe francezi dansând complet goală. Mai târziu, Constantin ...
Debitul Dunării la intrarea în România, creștere peste medie în ultimele zile
Debitul Dunării la intrarea în România, creștere peste medie în ultimele zile
Bătălia iepurașilor de ciocolată, rezolvată în fața instanței. Ce s-a decis?
Bătălia iepurașilor de ciocolată, rezolvată în fața instanței. Ce s-a decis?
Până când ar putea continua scurgerea de gaze din conducta Nord Stream 1?
Până când ar putea continua scurgerea de gaze din conducta Nord Stream 1?
Dumitru Prunariu, numit Cetățean de Onoare al Municipiului București
Dumitru Prunariu, numit Cetățean de Onoare al Municipiului București
4 motive să cumperi un parfum de calitate în 2022
4 motive să cumperi un parfum de calitate în 2022
Isaac Newton, omul care a descoperit gravitația. „Ceea ce urcă trebuie să și coboare”
Isaac Newton, omul care a descoperit gravitația. „Ceea ce urcă trebuie să și coboare”
Un „rechin” străvechi din China este cel mai bătrân strămoș cu fălci al oamenilor
Un „rechin” străvechi din China este cel mai bătrân strămoș cu fălci al oamenilor
Kim Jong-un: Comandantul suprem, liderul partidului, armatei și al poporului
Kim Jong-un: Comandantul suprem, liderul partidului, armatei și al poporului
De ce se ni se mișcă ochii atunci când visăm?
De ce se ni se mișcă ochii atunci când visăm?
Telescopul Webb a fotografiat o galaxie care conține cele mai vechi stele din Univers
Telescopul Webb a fotografiat o galaxie care conține cele mai vechi stele din Univers