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कृत्रिम न्यूरॉन्स का उपयोग करके रोबोट द्वारा मानव की तरह संवेदन
नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी और जॉर्जिया टेक के बीच एक नए सहयोग ने एक कृत्रिम इलेक्ट्रोकेमिकल न्यूरॉन के विकास को जन्म दिया है, जो मानव तंत्रिका प्रतिक्रियाओं की नकल करता है, जो होशियार रोबोट और उन्नत संवेदी प्रणालियों के लिए मार्ग प्रशस्त करता है।
वैज्ञानिकों ने संवेदी न्यूरॉन नेटवर्क की जटिलता के कारण कार्बनिक इलेक्ट्रॉनिक्स का उपयोग करके मानवीय धारणा को दोहराने के लिए लंबे समय से संघर्ष किया है।हालांकि, नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी और जॉर्जिया टेक के शोधकर्ताओं द्वारा एक ग्राउंडब्रेकिंग अध्ययन ने हमें इस लक्ष्य के करीब लाया है।टीम ने एक उच्च-प्रदर्शन कार्बनिक इलेक्ट्रोकेमिकल न्यूरॉन (OECN) विकसित किया है जो मानव न्यूरॉन्स की आवृत्ति रेंज के भीतर संचालित होता है, जो कृत्रिम संवेदन में अभूतपूर्व प्रगति की पेशकश करता है।
यह न्यूरॉन एक पूर्ण कृत्रिम धारणा प्रणाली का हिस्सा है जो कृत्रिम स्पर्श रिसेप्टर्स और सिनैप्स के साथ कार्बनिक पदार्थों को एकीकृत करता है।सिस्टम रियल-टाइम स्पर्श सिग्नल सेंसिंग और प्रोसेसिंग को सक्षम बनाता है, जैविक स्पर्श धारणा की नकल करता है।नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज की कार्यवाही में प्रकाशित शोध, संवेदी क्षमताओं को काफी बढ़ाकर बुद्धिमान रोबोटिक्स में क्रांति ला सकता है।
नॉर्थवेस्टर्न इंजीनियरिंग प्रोफेसर और प्रमुख लेखक याओ याओ ने कहा, "अध्ययन जैविक इलेक्ट्रॉनिक्स में एक बड़ी छलांग और जीव विज्ञान और प्रौद्योगिकी को पाटने में उनकी भूमिका को चिह्नित करता है।""हमने एक कम पदचिह्न और असाधारण प्रदर्शन के साथ एक कृत्रिम न्यूरॉन डिजाइन किया है, जो एक न्यूरोमोर्फिक स्पर्श धारणा प्रणाली को सक्षम करता है जो वास्तविक जैविक प्रक्रियाओं को बारीकी से दोहराता है।"
कृत्रिम तंत्रिका सर्किट में एक महत्वपूर्ण चुनौती उनकी सीमित फायरिंग आवृत्ति रही है।सह-लेखक टोबिन जे। मार्क्स के अनुसार, नॉर्थवेस्टर्न में एक प्रसिद्ध सामग्री वैज्ञानिक, मौजूदा कृत्रिम सर्किट एक संकीर्ण सीमा के भीतर कार्य करते हैं।"हमारे सिंथेटिक न्यूरॉन एक अभूतपूर्व फायरिंग आवृत्ति मॉड्यूलेशन को प्राप्त करता है, जो वर्तमान कार्बनिक इलेक्ट्रोकेमिकल तंत्रिका सर्किट की तुलना में 50 गुना व्यापक सीमा की पेशकश करता है," मार्क्स ने समझाया।
जॉर्जिया टेक के प्रोफेसर, सह-संबंध लेखक एंटोनियो फेसचेटी ने सफलता के महत्व पर जोर दिया।"यह कृत्रिम न्यूरॉन्स का उपयोग करके पहला पूर्ण न्यूरोमोर्फिक स्पर्श धारणा प्रणाली है," उन्होंने कहा।"यह वास्तविक समय में न्यूरोनल संकेतों में स्पर्श उत्तेजनाओं को एनकोड कर सकता है और उन्हें पोस्ट-सिनैप्टिक प्रतिक्रियाओं में अनुवाद कर सकता है।"
टीम ने कार्बनिक संश्लेषण, इलेक्ट्रॉनिक्स और सर्किट डिजाइन में विशेषज्ञता को एकीकृत करके मानव संवेदी नेटवर्क की नकल करने की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम उठाया है।भविष्य की प्रगति आगे के लघु पर ध्यान केंद्रित करेगी, जिससे मानव मस्तिष्क के 86 बिलियन न्यूरॉन्स की जटिलता की नकल करने के लिए कृत्रिम संवेदन को करीब लाया जाएगा।
वैज्ञानिकों ने संवेदी न्यूरॉन नेटवर्क की जटिलता के कारण कार्बनिक इलेक्ट्रॉनिक्स का उपयोग करके मानवीय धारणा को दोहराने के लिए लंबे समय से संघर्ष किया है।हालांकि, नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी और जॉर्जिया टेक के शोधकर्ताओं द्वारा एक ग्राउंडब्रेकिंग अध्ययन ने हमें इस लक्ष्य के करीब लाया है।टीम ने एक उच्च-प्रदर्शन कार्बनिक इलेक्ट्रोकेमिकल न्यूरॉन (OECN) विकसित किया है जो मानव न्यूरॉन्स की आवृत्ति रेंज के भीतर संचालित होता है, जो कृत्रिम संवेदन में अभूतपूर्व प्रगति की पेशकश करता है।
यह न्यूरॉन एक पूर्ण कृत्रिम धारणा प्रणाली का हिस्सा है जो कृत्रिम स्पर्श रिसेप्टर्स और सिनैप्स के साथ कार्बनिक पदार्थों को एकीकृत करता है।सिस्टम रियल-टाइम स्पर्श सिग्नल सेंसिंग और प्रोसेसिंग को सक्षम बनाता है, जैविक स्पर्श धारणा की नकल करता है।नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज की कार्यवाही में प्रकाशित शोध, संवेदी क्षमताओं को काफी बढ़ाकर बुद्धिमान रोबोटिक्स में क्रांति ला सकता है।
नॉर्थवेस्टर्न इंजीनियरिंग प्रोफेसर और प्रमुख लेखक याओ याओ ने कहा, "अध्ययन जैविक इलेक्ट्रॉनिक्स में एक बड़ी छलांग और जीव विज्ञान और प्रौद्योगिकी को पाटने में उनकी भूमिका को चिह्नित करता है।""हमने एक कम पदचिह्न और असाधारण प्रदर्शन के साथ एक कृत्रिम न्यूरॉन डिजाइन किया है, जो एक न्यूरोमोर्फिक स्पर्श धारणा प्रणाली को सक्षम करता है जो वास्तविक जैविक प्रक्रियाओं को बारीकी से दोहराता है।"
कृत्रिम तंत्रिका सर्किट में एक महत्वपूर्ण चुनौती उनकी सीमित फायरिंग आवृत्ति रही है।सह-लेखक टोबिन जे। मार्क्स के अनुसार, नॉर्थवेस्टर्न में एक प्रसिद्ध सामग्री वैज्ञानिक, मौजूदा कृत्रिम सर्किट एक संकीर्ण सीमा के भीतर कार्य करते हैं।"हमारे सिंथेटिक न्यूरॉन एक अभूतपूर्व फायरिंग आवृत्ति मॉड्यूलेशन को प्राप्त करता है, जो वर्तमान कार्बनिक इलेक्ट्रोकेमिकल तंत्रिका सर्किट की तुलना में 50 गुना व्यापक सीमा की पेशकश करता है," मार्क्स ने समझाया।
जॉर्जिया टेक के प्रोफेसर, सह-संबंध लेखक एंटोनियो फेसचेटी ने सफलता के महत्व पर जोर दिया।"यह कृत्रिम न्यूरॉन्स का उपयोग करके पहला पूर्ण न्यूरोमोर्फिक स्पर्श धारणा प्रणाली है," उन्होंने कहा।"यह वास्तविक समय में न्यूरोनल संकेतों में स्पर्श उत्तेजनाओं को एनकोड कर सकता है और उन्हें पोस्ट-सिनैप्टिक प्रतिक्रियाओं में अनुवाद कर सकता है।"
टीम ने कार्बनिक संश्लेषण, इलेक्ट्रॉनिक्स और सर्किट डिजाइन में विशेषज्ञता को एकीकृत करके मानव संवेदी नेटवर्क की नकल करने की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम उठाया है।भविष्य की प्रगति आगे के लघु पर ध्यान केंद्रित करेगी, जिससे मानव मस्तिष्क के 86 बिलियन न्यूरॉन्स की जटिलता की नकल करने के लिए कृत्रिम संवेदन को करीब लाया जाएगा।