Vera Dijkstra

Robotica is zich actief aan het ontwikkelen en de uitdagingen waarmee het geconfronteerd wordt, vereisen het creëren van algoritmen die begiftigd zijn met sommige eigenschappen van het menselijk lichaam. Om bijvoorbeeld bezorging te automatiseren, moet het vermogen van robots om in de ruimte te navigeren worden verbeterd. En om de hulpbronnen van de oceanen te ontwikkelen, moet robots worden geleerd om “tactiel waar te nemen”, dat wil zeggen objecten te identificeren door aanraking. Wetenschappers hebben al een “magnetische huid” ontwikkeld waarmee ze dit kunnen doen: met behulp hiervan kan het algoritme in ieder geval onderscheid maken tussen levende en levenloze voorwerpen.

De gevoeligheid van de vingers geeft mensen een schat aan informatie over de wereld om hen heen. Tegelijkertijd maakt de zachtheid van de huid het mogelijk om de interactie met de omgeving te reguleren, bijvoorbeeld de kracht waarmee mensen in voorwerpen knijpen. Het is moeilijk om een technologie te maken die beide eigenschappen tegelijkertijd heeft. Wetenschappers van de Universiteit van Cambridge (VK) zijn er echter in geslaagd om dit op hoog niveau voor elkaar te krijgen.

Volgens de wetenschappers verwerkt de robot informatie van de camera en aanraaksensoren tegelijkertijd, maar als hij beweegt, wordt het beeld wazig en wordt het moeilijk om letters te herkennen. Om dit probleem te voorkomen, trainden de onderzoekers het model op kunstmatig wazige teksten die in braille zijn geschreven. Dankzij computervisietechnologie kon het algoritme elk teken detecteren en classificeren.

Pagina's: 1 2

Volgens een onderzoek van het Massachusetts Institute of Technology (VS) kunnen taalmodellen door symmetrieën te coderen met minder gegevens leren. Dit werd bewezen door een promovendus die de wet van Weyl toepaste op neurale netwerken en een verband legde tussen gegevenssymmetrie en de grootte van de trainingssteekproef.

Om een taalmodel correct te laten werken, moet het getraind worden op een voldoende hoeveelheid gegevens (trainingssteekproef). Daarna wordt het algoritme getest op andere gegevens, wat validatiesteekproef wordt genoemd. Hoe minder fouten het neurale netwerk maakt tijdens de validatie, hoe hoger de nauwkeurigheid van het algoritme en hoe beter het resultaat van zijn werk.

Soms heb je veel gegevens nodig om een algoritme te trainen. Als ze beschikbaar zijn, duurt het trainen gewoon lang. Als ze schaars zijn, zoals bijvoorbeeld het geval is in de computationele chemie, heeft dat direct invloed op de onderzoeksresultaten. Behrooz Tahmasebi, afgestudeerd aan MIT, stelde als student voor om machinaal leren te bekijken in het vlak van differentiaalmeetkunde.

Pagina's: 1 2

Over het algemeen probeert kunstmatige intelligentie zijn gedrag dichter bij het menselijk gedrag te brengen, zodat het een assistent kan zijn voor mensen op verschillende gebieden. In Japan is bijvoorbeeld een lopende robot met echt spierweefsel verschenen en in het Verenigd Koninkrijk is een robot aangeleerd om braille te herkennen zoals een mens, maar dan twee keer zo snel.

De onderzoekers meldden dat het nieuwe deep learning-model met succes is getest. Ze richtten zich op het versterken van spraak die afkomstig is van één audiokanaal – de microfoon. Voor de test gebruikten ze twee sets gegevens uit eerdere onderzoeken – informatie over hoe mensen opnames van gesprekken met achtergrondgeluid, zoals het geluid van een draaiende tv of muziek, beoordeelden op een schaal van 1 tot 100. De co-training methode werd gebruikt: deze omvat niet alleen een taalmodule om spraak te verbeteren, maar ook een algoritme dat de gemiddelde menselijke evaluatie van het ruisende signaal voorspelt.

Pagina's: 1 2

Australische onderzoekers hebben een met nanodiamanten gecoate stof ontwikkeld die lichaamswarmte beter afvoert dan conventionele materialen. Ze mengden nanodiamanten met polyurethaan en brachten het mengsel aan op de kant van de stof die in contact komt met de huid. Experimenten toonden aan dat het behandelde materiaal sneller afkoelde dan de controlematerialen. Maar het dragen van dergelijke stof is misschien niet zo comfortabel.

Lichaamswarmte kan op twee manieren worden afgevoerd: actief en passief. Maar actief betekent omvangrijke elektrische apparaten voor ventilatie of vloeistofkoeling. Passief houdt in dat de stof wordt aangepast – bijvoorbeeld met nanoporeus polyethyleen. Er zijn echter andere problemen verbonden aan zo’n additief: onaangename lichaamsgewaarwording en vlekken, moeilijk te produceren en beperkingen in het ontwerp.

Pagina's: 1 2

In februari 2021 kondigde Ilon Musk de succesvolle implantatie aan van een draadloze neurale interface bij een aap. Nu zijn er menselijke experimenten. Ondanks de drukte rond de aankondigingen van Musk, is hij bij lange na niet de eerste die een implantaat in een menselijk brein implanteert. De klinische toepassing van neuroimplantaten heeft de afgelopen 30 jaar een lange weg afgelegd.

In 1998 introduceerde neurowetenschapper Philip Kennedy een invasieve neuro-interface met zenuwgroeifactoren bij kunstenaar en muzikant Johnny Ray, die na een beroerte zijn vermogen om te bewegen had verloren. Ray had al geleerd om de cursor op het scherm te besturen door zich de bewegingen van zijn hand voor te stellen.

In 2004 werd de verlamde Amerikaan Matthew Nagle de eerste persoon bij wie een BrainGate implantaat in zijn hersenen werd geïmplanteerd. Nagle leerde eerst de cursor op de computer te bewegen door zich voor te stellen dat hij zijn handen bewoog. Vervolgens zette hij met behulp van het implantaat de tv aan, veranderde van kanaal en leerde uiteindelijk zelfs de robotarm te bedienen – om voorwerpen op te tillen en vast te houden. In 2016 presenteerden wetenschappers van de Johns Hopkins University een implantaat met 128 elektroden waarmee proefpersonen individuele vingers van een prothesehand met een zeer hoge nauwkeurigheid, tot 96,5 procent, konden bedienen.

Pagina's: 1 2