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Detecção humana por robôs usando neurônios artificiais
Uma nova colaboração entre a Northwestern University e a Georgia Tech levou ao desenvolvimento de um neurônio eletroquímico artificial que imita as respostas neurais humanas, abrindo caminho para robôs mais inteligentes e sistemas sensoriais avançados.
Os cientistas há muito lutam para replicar a percepção humana usando eletrônicos orgânicos devido à complexidade das redes de neurônios sensoriais.No entanto, um estudo inovador de pesquisadores da Northwestern University e da Georgia Tech nos aproximou desse objetivo.A equipe desenvolveu um neurônio eletroquímico orgânico de alto desempenho (OECN) que opera dentro da faixa de frequência dos neurônios humanos, oferecendo avanços sem precedentes no detecção artificial.
Esse neurônio faz parte de um sistema completo de percepção artificial que integra materiais orgânicos com receptores e sinapses de toque artificiais.O sistema permite sensor e processamento de sinal tátil em tempo real, imitando a percepção biológica do toque.A pesquisa, publicada em Anais da Academia Nacional de Ciências, poderia revolucionar a robótica inteligente, aprimorando significativamente as capacidades sensoriais.
"O estudo marca um grande salto na eletrônica orgânica e seu papel na ponte de biologia e tecnologia", disse Yao Yao, professor de engenharia do noroeste e autor principal."Projetamos um neurônio artificial com uma pegada reduzida e um desempenho excepcional, permitindo um sistema de percepção tátil neuromórfica que replica de perto processos biológicos reais".
Um dos principais desafios nos circuitos neurais artificiais tem sido sua frequência limitada de disparo.De acordo com o co-autor Tobin J. Marks, um renomado cientista de materiais da Northwestern, os circuitos artificiais existentes funcionam dentro de uma faixa estreita."Nosso neurônio sintético atinge uma modulação sem precedentes de frequência de disparo, oferecendo uma faixa 50 vezes mais ampla que os circuitos neurais eletroquímicos orgânicos atuais", explicou Marks.
O autor co-correspondente Antonio Facchetti, professor da Georgia Tech, enfatizou o significado do avanço."Este é o primeiro sistema completo de percepção tátil neuromórfica usando neurônios artificiais", disse ele."Ele pode codificar estímulos táteis em sinais neuronais em tempo real e traduzi-los em respostas pós-sinápticas".
A equipe deu um passo crucial para a replicação de redes sensoriais humanas, integrando a experiência em síntese orgânica, eletrônica e design de circuitos.Os avanços futuros se concentrarão em mais miniaturização, aproximando a sensação artificial de imitar a complexidade dos 86 bilhões de neurônios do cérebro humano.
Os cientistas há muito lutam para replicar a percepção humana usando eletrônicos orgânicos devido à complexidade das redes de neurônios sensoriais.No entanto, um estudo inovador de pesquisadores da Northwestern University e da Georgia Tech nos aproximou desse objetivo.A equipe desenvolveu um neurônio eletroquímico orgânico de alto desempenho (OECN) que opera dentro da faixa de frequência dos neurônios humanos, oferecendo avanços sem precedentes no detecção artificial.
Esse neurônio faz parte de um sistema completo de percepção artificial que integra materiais orgânicos com receptores e sinapses de toque artificiais.O sistema permite sensor e processamento de sinal tátil em tempo real, imitando a percepção biológica do toque.A pesquisa, publicada em Anais da Academia Nacional de Ciências, poderia revolucionar a robótica inteligente, aprimorando significativamente as capacidades sensoriais.
"O estudo marca um grande salto na eletrônica orgânica e seu papel na ponte de biologia e tecnologia", disse Yao Yao, professor de engenharia do noroeste e autor principal."Projetamos um neurônio artificial com uma pegada reduzida e um desempenho excepcional, permitindo um sistema de percepção tátil neuromórfica que replica de perto processos biológicos reais".
Um dos principais desafios nos circuitos neurais artificiais tem sido sua frequência limitada de disparo.De acordo com o co-autor Tobin J. Marks, um renomado cientista de materiais da Northwestern, os circuitos artificiais existentes funcionam dentro de uma faixa estreita."Nosso neurônio sintético atinge uma modulação sem precedentes de frequência de disparo, oferecendo uma faixa 50 vezes mais ampla que os circuitos neurais eletroquímicos orgânicos atuais", explicou Marks.
O autor co-correspondente Antonio Facchetti, professor da Georgia Tech, enfatizou o significado do avanço."Este é o primeiro sistema completo de percepção tátil neuromórfica usando neurônios artificiais", disse ele."Ele pode codificar estímulos táteis em sinais neuronais em tempo real e traduzi-los em respostas pós-sinápticas".
A equipe deu um passo crucial para a replicação de redes sensoriais humanas, integrando a experiência em síntese orgânica, eletrônica e design de circuitos.Os avanços futuros se concentrarão em mais miniaturização, aproximando a sensação artificial de imitar a complexidade dos 86 bilhões de neurônios do cérebro humano.