Das National Science Museum of Japan hat eine neue Ausstellung - einen Android namens Alter. Es erinnert sehr an die Geminoide des großen Robotik-Gurus, Professor Hiroshi Ishiguro, aber technologisch ist es eine viel komplexere Maschine. Tatsache ist, dass der Android auf der Basis eines neuronalen Netzwerks arbeitet, das es ihm ermöglicht, sich unabhängig zu bewegen. Für die Bewegung der Arme und des Kopfes werden 42 pneumatische Aktuatoren verwendet, deren Steuerung dem zentralen Generator der geordneten Aktivität zugeordnet ist.
Das Herzstück dieses Android-Modells ist eine digitale Einheit, die den Betrieb von Neuronen simuliert, sowie eine Reihe von Sensoren und Sensoren, die Informationen über die Entfernung zu Objekten, die Umgebungstemperatur und die Luftfeuchtigkeit sammeln. Dank dessen kann der Roboter seine Arme und seinen Kopf unabhängig voneinander bewegen. Natürlich sind die Bewegungen des Roboters weit entfernt von der Geschmeidigkeit menschlicher Bewegungen, aber solch ungewöhnliche Technologien, die in diese Maschine integriert sind, lassen andere sie aus irgendeinem Grund als etwas wahrnehmen, das wirklich lebendig ist.
Dieses Projekt ist ein Versuch, eine Verbindung zwischen der Programmierung der Bewegungen von Robotern und der Möglichkeit ihrer unabhängigen Bewegungen herzustellen. Das derzeitige Niveau der neuronalen Netze macht die Bewegungen des Roboters jedoch zu abrupt und, wie die Forscher sagen, "chaotisch". In der Tat ist es nicht überraschend, da die Bewegungen der Hände und des Kopfes vom Alter-System auf eigenen Wunsch ausgeführt werden.
Das für Bewegungen verantwortliche neuronale Netzwerk muss viele Parameter gleichzeitig verarbeiten und auf dieser Basis unabhängig voneinander zwischen zwei Bewegungsmodi wählen: länger und glatter oder chaotisch, worüber wir oben gesprochen haben. Die Entscheidung über die Wahl basiert weitgehend auf den von den Sensoren empfangenen Informationen. Sie berechnen, was um den Roboter herum passiert, und senden Signale an die digitale neuronale Einheit. Im Wesentlichen verhalten sich alle diese Sensoren wie eine Roboterversion der Haut. Sie kopieren die Funktionsweise unserer Sinne, wenn auch natürlich auf einer viel, viel primitiveren Ebene. Wenn die Sensoren beispielsweise die Anwesenheit einer großen Menge von Personen in der Nähe des Roboters erfassen, reagiert der Roboter auf die Umgebung mit Rumpfbewegungen.
Android Alter kann "singen". Ein solches Singen ist zwar nur in Albträumen möglich. Stellen Sie sich eine Art Metallgesang von Sirenen vor (keine Sicherheitssysteme, sondern Fabelwesen), der von den Bewegungen aller beweglichen Teile des Autos gleichzeitig begleitet wird.
Das Funktionsprinzip des Generators der geordneten Aktivität dieses Android basiert auf dem mathematischen Modell der neuronalen Aktivität von Izhikevich, das nach dem Prinzip des "Impulsverhaltens" arbeitet.
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"Wenn etwas in der Nähe passiert, erzeugt das System ein Impulssignal, das sich entlang einer Kette zu anderen Neuronen ausbreitet."
Professor Ikeyu von der Universität Tokio beschreibt die Arbeit des Generators als ein "geordnetes Pendel", bei dem eine Kugel auf eine andere trifft, was wiederum auf die dritte, vierte usw. trifft und die Bewegung des gesamten Systems als Ganzes erzeugt. Und während die Bewegungen des Roboters nicht die gleiche Rhythmusbalance wie das Pendel haben, arbeitet Alter in seinem eigenen Rhythmus. Hier sind die Bewegungen nicht durch Robotik gegeben. Der Roboter macht Bewegungen unabhängig.
Kuhei Ogawa von der Universität Osaka, der zuvor im Labor von Hiroshi Ishiguro an humanoiden Android-Modellen gearbeitet hatte, kommentiert:
„Alter sieht nicht menschlich aus. Er bewegt sich nicht wie ein Mensch. Der Roboter hat jedoch definitiv ein Gefühl der Präsenz. Es fühlt sich wirklich wie etwas Lebendiges an, als wäre es kein Roboter, aber gleichzeitig keine Person."
„Bisher wurde das Prinzip der Interaktion des Roboters mit der Außenwelt manuell programmiert. Stellen Sie sich vor, was für eine Arbeit es ist, ein Android so zu programmieren, dass es mindestens 10 Minuten lang angemessen mit der Umgebung interagiert. Alter bewegt sich wiederum unabhängig. Seine Bewegungen sind in keiner Weise von menschlicher Seite programmiert."
In den japanischen Museen in Tokio und Osaka wird der Roboter eine Woche lang der Öffentlichkeit gezeigt. Während dieser Zeit hoffen die Wissenschaftler, von den Besuchern einige wirklich interessante Ideen zu bekommen, was der Android Alter sonst noch lehren kann.
NIKOLAY KHIZHNYAK
