مرد معلول با ایمپلنت مبتنی بر هوش مصنوعی بازوی رباتیک را با ذهنش کنترل کرد [تماشا کنید]

دانشمندان در سان‌فرانسیسکو موفق شدند ایمپلنتی مبتنی‌بر هوش مصنوعی بسیازند که مردی معلول به کمک آن توانست با استفاده از افکارش، اشیا را بگیرد یا جابه‌جا و رها کند. در این دستاورد علمی، از بازویی رباتیک بهره می‌برد که با دریافت سیگنال‌های مغزی و انتقال آنها به کامپیوتر، امکان تعامل کاربر با محیط را فراهم می‌کند.

این ایمپلنت که فناوری آن درکل با عنوان رابط مغز و کامپیوتر (BCI) شناخته می‌شود، توانسته مدت بی‌سابقه‌ای، ۷ ماه، بدون نیاز به تنظیم مجدد فعالیت کند. درحالی‌که چنین دستگاه‌هایی پیشتر فقط یک یا ۲ روز قابل‌استفاده بودند.

یادگیری تطبیقی بین مغز و هوش مصنوعی

براساس گزارش رسانه «Independent»، یکی از عوامل کلیدی موفقیت این ایمپلنت استفاده از هوش مصنوعی تطبیقی است که تغییرات جزئی در الگوهای مغزی فرد را شناسایی و خود را با آنها سازگار می‌کند. این قابلیت به سیستم اجازه می‌دهد حرکات ذهنی فرد را با دقت بیشتری پردازش کرده و بازوی رباتیک را هماهنگ با افکار او به حرکت درآورد.

پروفسور «کارونش گانگولی»، عضو مؤسسه علوم اعصاب UCSF Weill و یکی از محققان اصلی این پروژه، اعلام کرده این ترکیب یادگیری میان انسان و هوش مصنوعی، گام بعدی توسعه رابط‌های مغز و کامپیوتر است.

چگونه بازوی رباتیک با مغز انسان سازگار می‌شود؟

مطالعه‌ای که نتایج آن در مجله علمی Cell منتشر شده، نشان می‌دهد این فناوری بر پایه کاشت حسگرهای بسیار ظریف روی سطح مغز عمل می‌کند. این حسگرها هنگام تصور حرکت فعالیت‌های مغزی را ثبت کرده و آنها را برای پردازش به هوش مصنوعی منتقل می‌کنند.

پیش‌ازاین تحقیقات نشان داده بود الگوهای فعالیت مغزی در حیوانات حرکات خاصی را نشان‌ می‌دهند و به‌مرور تغییر می‌کنند. پروفسور گانگولی و «نیکیلش ناتراج»، محقق علوم اعصاب، دریافتند چنین تغییری در انسان نیز رخ می‌دهد. آنها معتقد بودند علت عملکرد کوتاه‌مدت فناوری‌های قبلی، ناتوانی در تشخیص این تغییرات تدریجی در الگوهای مغزی بوده است.

آزمایش عملی و کنترل موفقیت‌آمیز بازوی رباتیک

پژوهشگران برای بررسی این فرضیه از سوژه خود خواستند ۲ هفته حرکات ساده‌ای مانند تکان‌دادن انگشتان، دستان یا شست خود را تصور کند. در این مدت، حسگرها تغییرات الگوهای مغزی او را ثبت کرده و داده‌های جمع‌آوری‌شده را برای آموزش هوش مصنوعی استفاده کردند.

ابتدا حرکات بازوی رباتیک دقیق نبود اما محققان با استفاده از مدل رباتیک مجازی، بازخوردهایی درباره دقت تصورات فرد ارائه دادند. پس از اعمال اصلاحات لازم، بازوی رباتیک توانست دقیقاً مطابق دستورات ذهنی فرد عمل کند. در ادامه، فرد موفق شد وظایفی مانند بلندکردن و چرخاندن اشیا، بازکردن در کابینت، برداشتن لیوان و قراردادن آن زیر دستگاه آب‌سردکن را انجام دهد.

یکی از نقاط قوت فناوری این ایمپلنت پایداری عملکرد آن در طولانی‌مدت است. چندین ماه پس از شروع آزمایش، این شرکت‌کننده همچنان می‌توانست بازوی رباتیک را کنترل کند. فقط تنظیمی جزئی برای هماهنگی با تغییرات الگوهای مغزی او نیاز بود که نشان می‌دهد این سیستم می‌تواند در بلندمدت بدون نیاز به تنظیمات مداوم عمل کند.

این پژوهش گامی مهم در مسیر توسعه فناوری‌های توانبخشی عصبی محسوب می‌شود و نشان می‌دهد می‌توان با ترکیب هوش مصنوعی و فناوری‌های پیشرفته رابط مغز و کامپیوتر به بیماران مبتلا به معلولیت امکان تعامل مؤثر با محیط را بازگرداند. محققان امیدوارند با بهینه‌سازی این فناوری بتوان آن را برای کمک به بیماران بیشتری به کار گرفت.