کد خبر: 123248
ف
رباتی با طناب نخاعی که یک ساعته راه رفتن یاد گرفت
محققان آلمانی در مطالعه اخیر خود از توسعه یک ربات مجهز به طناب نخاعی مجازی خبر داده‌اند که این ربات یک ساعت پس از قرار گرفتن طناب نخاعی در بدنش، یاد گرفته که چگونه راه برود.

به گزارش ثریا محققان آلمانی اخیرا از ساخت یک سگ رباتیک دارای واکنش‌های غیرارادی(reflexes) که راه رفتن را در عرض یک ساعت فراگرفته، خبر داده‌اند. محققان آلمانی می‌گویند، این سگ رباتیک که مورتی(Morti) نام دارد، راه رفتن سریع را یاد می‌گیرد زیرا از طناب نخاعی مجازی خود به خوبی استفاده می‌کند.

محققان آلمانی این سگ چهار پا را که به سرعت یاد می‌گیرد، ساختند تا اطلاعات بیشتری در مورد چگونگی یادگیری راه رفتن ذاتی حیوانات پیدا کنند. حیوانات از بدو تولد از شبکه‌های ماهیچه‌ای هماهنگی در نخاع برخوردار هستند، اما یادگیری دقیق نحوه استفاده از ماهیچه‌ها و تاندون‌های پا ممکن است زمان بر باشد.

حیوانات در زمان کودکی دارای واکنش‌های نخاعی غیر ارادی هستند که این واکنش‌های غیر ارادی کنترل حرکتی اولیه‌، از حرکاتی مانند جلوگیری از افتادن در اولین تلاش‌های خود برای راه رفتن جلوگیری کند. با بزرگتر شدن حیوانات و زمانی که سیستم عصبی با ماهیچه‌ها و تاندون‌های پای حیوان سازگار شود، حیوانات بر ماهیچه‌های خود کنترل بیشتری خواهند داشت.

این سگ رباتیک با استفاده از الگوریتم پیچیده‌ای کار می‌کند که این الگوریتم به او در یادگیری کارهایی مانند راه رفتن و واکنش نشان دادن کمک می‌کند. اطلاعات حسگرهای پا با داده‌های حاصل از مدل نخاعی که به عنوان یک برنامه در رایانه ربات اجرا می‌شود، مطابقت دارد. این سگ رباتیک با مقایسه مداوم اطلاعات حسگر تنظیم شده، اجرای حلقه‌های بازتابی و تطبیق روش تنظیم حرکات خود، راه رفتن را یاد می‌گیرد. الگوریتم مذکور، پارامترهای کنترلی یک مولد الگوی مرکزی(CPG) را با دیگر اجزا تطبیق می‌دهد.

در انسان و حیوان، شبکه‌هایی از نورون‌ها در نخاع وجود دارند که انقباضات دوره‌ای عضلانی را بدون اطلاعات ورودی مغز ایجاد می‌کنند. شبکه‌های مولد این الگو به ما کمک می‌کنند راه برویم، پلک بزنیم و غذا را هضم کنیم.

رفلکس‌ها/ واکنش غیرارادی(Reflexes) اعمال غیرارادی هستند که توسط مسیرهای رمزگذاری شده‌ای ایجاد می‌شوند و حسگرهای موجود در پا را به نخاع متصل می‌کنند. تا زمانی که یک حیوان روی یک سطح کاملا صاف راه می‌رود، این مولدهای الگو می‌توانند برای کنترل سیگنال‌های حرکتی از نخاع کافی باشند. یک برآمدگی کوچک راه رفتن را تغییر می‌دهد، رفلکس‌ها وارد می‌شوند و ممکن است موجود مجبور شود الگوهای حرکتی خود را تغییر دهد تا از افتادن جلوگیری کند. این تغییرات برگشت پذیر و الاستیک هستند و الگوهای حرکتی پس از اختلال به ساختار اولیه خود باز می‌گردند.

اگر حیوان به رغم رفلکس‌های فعال، دست از لغزش نکشد، الگوهای حرکتی باید دوباره یاد بگیرند و غیرقابل برگشت شوند. در یک حیوان تازه متولد شده، این مولدهای الگو هنوز به اندازه کافی تنظیم نشده‌اند و حیوان در زمین‌های هموار و ناهموار تلو تلو می‌خورد. اما پس از مدتی موجود به سرعت یاد می‌گیرد که چگونه ژنراتورها و شبکه‌های الگوی عضلات، پا و تاندون‌ها را کنترل کنند. همین امر در مورد ربات نیز صادق است، اما ربات حرکات خود را حتی سریع‌تر از یک حیوان یاد می‌گیرد.

ژنراتورهای الگوی مورتی بر روی یک رایانه کوچک و سبک شبیه‌سازی شده‌اند که این امر حرکت پاهای ربات را کنترل می‌کند. این نخاع مجازی در پشت ربات چهارپا در جایی که سر قرار می‌گیرد تعبیه شده است. در طول زمانی که ربات به آرامی راه می‌رود، داده‌های حسگر از پای ربات توسط مولد الگوی ربات مقایسه می‌شود. اگر ربات زمین بخورد، الگوریتم میزان چرخش پاها به جلو و عقب، سرعت چرخش پاها و مدت زمان قرار گرفتن یک پا روی زمین را تغییر می‌دهد. همانطور که ربات یاد می‌گیرد، مولد الگو، سیگنال‌های موتوری را ارسال می‌کند تا کمتر تلو تلو بخورد و راه رفتن را بیاموزد.

"فلیکس روپرت"(Felix Ruppert) نویسنده اول این مطالعه از موسسه سیستم‌های هوشمند ماکس پلانک در اشتوتگارت در این باره گفت: مولد الگوی مرکزی، شبیه هوش راه رفتن خودکار درونی است که در حیوانات وجود دارد که ما آن را در ربات ایجاد کرده‌ایم. این رایانه سیگنال‌هایی تولید می‌کند که موتورهای پا را کنترل می‌کند و ربات در ابتدا راه می‌رود و تلو تلو می‌خورد. داده‌ها از حسگرها به نخاع مجازی و جایی که داده‌های حسگر و مولد الگوی مرکزی با هم مقایسه می‌شوند، برمی‌گردند. اگر داده‌های حسگر با داده‌های مورد انتظار مطابقت نداشته باشد، الگوریتم یادگیری تا زمانی که ربات به خوبی و بدون زمین خوردن راه برود، رفتار راه رفتن را تغییر می‌دهد. تغییر خروجی مولد الگوی مرکزی با فعال نگه داشتن رفلکس‌ها و نظارت بر تلو تلو خوردن ربات، بخش اصلی فرآیند یادگیری است. این یک تحقیق بنیادی درمورد رابطه بین رباتیک و زیست شناسی است و مدل رباتیک ما به سوالاتی پاسخ می‌دهد که زیست شناسی به تنهایی نمی‌تواند به آنها پاسخ دهد.

نویسندگان در انتها اظهار کردند ربات آنها برای سیاره ما نیز خوب است زیرا تنها به پنج وات نیرو برای راه رفتن نیاز دارد.

یافته‌های این مطالعه مجله Nature Machine Intelligence منتشر شده است.

منبع: خبرگزاری ایسنا


مرتبط ها
ارسال نظر
حداکثر تعداد کاراکتر نظر 200 ميياشد .
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.

در اردوهای فرهنگِ کار، دانش‌آموزان با نقش مهارت‌آموزی در بازار کار آشنا می‌شوند

کتاب قطعات موسیقی ابوالحسن صبا به چاپ دهم رسید

رازهای دوبلین در نمایشگاه کتاب رونمایی می‌شود

کاهش شدید دانشجو در موسسات غیرانتفاعی/ نگرانی از تعطیلی رشته‌ها

صد هزار نفر به جامعه معلمان اضافه خواهند شد

آغاز ثبت‌نام متقاضیان شرکت در آزمون‌های نهایی برای ترمیم ‌یا ایجاد سابقه تحصیلی

برگزاری اجلاس رؤسای دانشگاه‌های برتر ایران و روسیه به میزبانی دانشگاه تهران

علوم پایه نیازمند بودجه مناسب است/باید تصمیمات بزرگ گرفته شود

نخستین سکوی تامین مالی جمعی ارزی_ریالی کشور در اینوتکس ۲۰۲۴ رونمایی می‌شود

اعطای جایزه البرز دانش‌آموزی در آبان ماه

جهاد دانشگاهی دو هزار میلیارد تومان دانش تولید کرده است

برگزاری آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی؛ ۱۰ و ۱۱ خرداد

دانشجویان دانشگاه کمبریج هم به جمع معترضان ضد رژیم صهیونیستی پیوستند

دانشگاه آزاداسلامی در همه استان‌ها پروژه مسکن دارد

نتایج آزمون EPT اردیبهشت دانشگاه آزاد اعلام شد

نخستین نشریه نمایه شده ایران در مطالعات مدیریت معرفی شد

ضرورت شناسایی و تعریف فناوری نرم حلال

بورسیه دانشجویان اخراج شده از دانشگاه‌های آمریکا

انتشارات موزه انقلاب با ۴۷ اثر چاپ اولی به نمایشگاه کتاب می‌آید

افشای رازهای دوبلین در نمایشگاه کتاب تهران

خواسته اصلی دانشجویان آمریکایی و اروپایی، همبستگی با ملت فلسطین است

عدم استفاده بهینه از منابع موجب کاهش بهره‌وری در دانشگاه‌ها می‌شود

تلاش سیا برای دزدیدن زیردریایی هسته‌ای

پیش بینی دانشمندان درباره مرگ زمین و پایان حیات

سدان ال ۹۰ هم بومی سازی شد+عکس

خودروی شیک خارجی که نوه پژو ۴۰۵ است+عکس

برگزاری آزمون میان دوره پیش کارورزی پزشکی؛ ۱۷ خردادماه

کشف اتفاقی یک شهاب سنگ در لرستان+عکس

دانشگاه تربیت مدرس در میان برترین دانشگاه‌های ایران در نظام رتبه‌بندی سکیمگو

تشکیل کارگروهی در وزارت آموزش و پرورش برای عملیاتی کردن فرامین رهبری

شبهات دانش‌آموزان زیاد اما عمق کمی دارد/ برنامه‌ریزی برای اوقات فراغت تابستان دانش‌آموزان

نمایشگاه کتاب تهران متعلق به جریان فرهنگ و ادب کشور است

رمان تو خواب میکاییل هستی رونمایی می‌شود

برگزاری مسابقه رباتیک ورزشی در دانشگاه صنعتی امیرکبیر

رشته‌های پزشکی براساس نیاز کشور و تعداد داوطلبین ساماندهی می‌شود

کمبود یک هزار عضو هیات علمی در دانشگاه فنی و حرفه ای

اجرای شیوه‌نامه نظام استاد شاگردی در دانشگاه آزاد اسلامی

جدول زمانبندی نقل و انتقال دانشجویان پزشکی/ آخرین مهلت ثبت نام

برای اولین بار در ایران آزمون بورسیه باهچه شهیر برگزار می شود

آگهی/ خرید بهترین تشک طبی

آزمون میان دوره پیش کارورزی پزشکی ۱۷ خردادماه برگزار می‌شود

شیوه نامه افزایش حقوق و دستمزد سال ۱۴۰۳ دانشگاه آزاد تشریح شد

۲۴۰ رشته محل دانشگاه آزاد در واحدهای بزرگ ادغام شد

شخصیت‌ قصه‌های ایرانی بر روی پوستر نمایشگاه کتاب

شرایط دریافت وام دانشجویی چیست؟

افزایش حضور دانشگاه‌های ایرانی در رتبه‌بندی آسیایی تایمز ۲۰۲۴

کمبود ۷۰ هزار نیروی پرورشی و مشاور در مدارس

دولت سیزدهم ‌مجدانه به‌دنبال ارتقای منزلت و معیشت معلمان است

علوم پایه نیازمند بودجه مناسب است/باید تصمیمات بزرگ گرفته شود

شورای راهبردی دانشکده علوم خانواده درمسیر شکل‌گیری/برخی شخصیت‌های حقوقی عضویت را نپذیرفتند

جذب سرباز امریه در سازمان جهاددانشگاهی صنعتی شریف

استقبال کم فرهنگیان از طرح بکارگیری دوباره بازنشستگان/ نرخ حق‌التدریس‌ها، علت عدم استقبال

حضور گروه‌های مردمی در فعالیت‌های پرورشی

رایگان بودن مدارس سمپاد برای دانش‌آموزان ۴ دهک اول/ والدین تخلفات را اطلاع دهند

سرکوب دانشجویان آمریکایی حامی فلسطین با لابی رژیم صهیونیستی صورت می‌گیرد

نشریات دانشجویی روایت‌گر جنبش‌های دانشجویی در حمایت از غزه باشند

پیام تسلیت رییس دانشگاه تهران در پی درگذشت دانشجوی نخبه

در نشست هم‌اندیشی وزرای ادوار وزارت علوم چه گذشت؟

کسب چهار افتخار علمی بین‌المللی توسط عضو پیوسته فرهنگستان علوم

ضرورت مشارکت ذی‌نفعان حوزه علوم انسانی در تدوین سیاست‌ها

ماده واحده «اصلاح ماده 4 آیین‌نامه شورای تخصصی حوزوی»

صدور مجوز اجرای ۲۴دوره کوتاه مدت اشتغال‌محور در دانشگاه علمی کاربردی

انتشار کلید اولیه پنجاه و یکمین دوره آزمون دستیاری پزشکی

در چهل‌وششمین دوره مسابقه ریاضی دانشجویی در سطح کشوری، ۴ دانشجوی دانشگاه کاشان حضور یافتند و از این میان، ۲ نفر موفق به کسب مدال شدند.

درِ دانشگاه‌های ایران به روی دانشجویان معترض آمریکایی باز شد

موافقت دولت با راه‌اندازی دانشگاه فرهنگیان در گلپایگان

بیرون کردن دانشجویان فرانسوی توسط پلیس پاریس

مقایسه صحنه اعتراضات دانشجویی در ایران و آمریکا

ژاپن به دنیال اینترنت نسل ششم است

اعلام نتایج اولیه آزمون دستیاری پزشکی در نیمه دوم خرداد

شیوه صحیح امر به معروف و نهی از منکر مطابق با سیره امام صادق (ع)

اطلاعات فاش شده درباره پرچمداران ۲۰۲۴ هواوی +عکس

اعلام جدیدترین نتایج اعتباربخشی دانشکده‌های پزشکی کشور

آمار نهایی انتخاب رشته در آزمون دکتری سال ۱۴۰۳ اعلام شد

بازسازی چهره زن عراقی ۷۵ هزار ساله با اسکن سه بعدی+عکس

سونی برای آدم‌ها کولر همراه ساخت+عکس

بی ام و وانت اتوماتیک ضدخش تولید کرد+عکس

زیباترین کهکشان مارپیچی که با تسکوپ‌های آماتوری هم دیده می‌شود+عکس

اسپاتیفای یکی از قابلیت‌های خود را بی‌خبر پولی کرد

فشارهای اتحادیه اروپا عملکرد اپل را تغییر داد

بازسازی چهره زن عراقی ۷۵ هزار ساله با اسکن سه بعدی+عکس

سونی برای آدم‌ها کولر همراه ساخت+عکس

دستور ساخت جت ۱۰۰ نفره در ایران صادر شد

نقشه آبی زمین پس از نیم قرن دوباره کشیده شد+عکس

بی ام و وانت اتوماتیک ضدخش تولید کرد+عکس

تلاش سیا برای دزدیدن زیردریایی هسته‌ای

سحابی خوش آب و رنگ کله ماهی در فضا ثبت شد+عکس

زیباترین کهکشان مارپیچی که با تسکوپ‌های آماتوری هم دیده می‌شود+عکس

اطلاعات فاش شده درباره پرچمداران ۲۰۲۴ هواوی +عکس

جزئیات هوش مصنوعی آیفون فاش شد

سدان ال ۹۰ هم بومی سازی شد+عکس

خودروهای ایرانی چشم کره‌شمالی را گرفت+عکس

پیش بینی دانشمندان درباره مرگ زمین و پایان حیات

کشف اتفاقی یک شهاب سنگ در لرستان+عکس

فشارهای اتحادیه اروپا عملکرد اپل را تغییر داد

ژاپن به دنیال اینترنت نسل ششم است

چینی‌ها از کپی تسلا رونمایی کردند+عکس

جنگنده رادارگریز سوخو ۷۵ روسیه به ایران می‌آید؟

۷۵ دانشگاه ایرانی در میان برترین‌های آسیا در رتبه‌بندی تایمز

خودروی جدید که شبیه گربه‌ها ساخته شده است+عکس

ظاهر عجیب جدیدترین خودروی فراری با یک موتور ۱۲ سیلندر+عکس

اسپاتیفای یکی از قابلیت‌های خود را بی‌خبر پولی کرد

۸۰۰۰ هزار سال پیش چگونه انسان‌های اولیه به این غار تاریک در فرانسه رفتند

ناسا یک پیام از فضا در نزدیکی زمین دریافت کرد

اقدامات وزارت بهداشت برای افزایش امید و انگیزه دستیاران پزشکی

شیوه صحیح امر به معروف و نهی از منکر مطابق با سیره امام صادق (ع)

دمای عجیب و غریب این سیاره گازی در فضا ثبت شد

ثبت‌نام پشت کنکوری‌ها جهت ترمیم نمره آغاز شد

موافقت با افزایش حق‌الزحمه ساعت اضافه تدریس معلمان

هدیه ۲ میلیونی وزیر آموزش و پرورش به حساب معلمان واریز شد