Всё, вы официально не уникальны: теперь роботы тоже игнорируют шум и чувствуют угрозу

Учёные из KAIST (Корейский передовой институт науки и технологий) представили искусственную сенсорную нервную систему для роботов, основанную на нейроморфных полупроводниках. Новая технология позволяет машинам игнорировать безопасные и знакомые раздражители, сосредотачиваясь только на потенциально опасных — как это делают живые организмы. Разработка нацелена на создание энергоэффективных интеллектуальных систем для применения в нанороботах, военной технике и медицинских протезах.

Животные и люди сохраняют энергию, игнорируя безопасные и знакомые сигналы, но остаются чувствительными к важным или потенциально опасным. Например, постоянный шум кондиционера или ощущение одежды со временем перестают восприниматься, тогда как звук имени или резкое прикосновение моментально привлекают внимание. За это отвечают процессы привыкания и сенсибилизации, которые давно пытаются воспроизвести в роботах, но реализация таких реакций требовала сложного программного обеспечения и отдельных вычислительных систем.

Прорыв стал возможен благодаря новому типу мемристора, разработанному в KAIST. Мемристоры — это полупроводниковые устройства нового поколения, которые хранят аналоговые значения в виде сопротивления и рассматриваются как основа для искусственных синапсов. В отличие от предыдущих версий, новая модель получила дополнительный внутренний слой, способный менять проводимость в противоположном направлении. Это позволило воспроизвести как привыкание к повторяющимся стимулам, так и сенсибилизацию — усиленную реакцию на опасные сигналы.

Команда реализовала систему в виде сенсорной нервной сети и интегрировала её в роботизированную руку. Вначале устройство чувствительно реагировало на новые прикосновения, но со временем реакция на повторяющийся безопасный контакт затухала — как у человека. Однако при совмещении прикосновения с электрическим импульсом реакция резко усиливалась, демонстрируя сенсибилизацию.

Технология не требует дополнительного программного слоя: вся адаптивность встроена на уровне аппаратной логики. Это позволяет отказаться от внешнего ПО, упрощает миниатюризацию и снижает энергопотребление. По словам Си‑Он Парка, первого автора работы, разработка открывает путь к новому поколению «умных» роботов с нервной системой, приближенной к человеческой.

Сама научная статья с описанием эксперимента и характеристиками мемристора опубликована в журнале Nature Communications под названием "Experimental demonstration of third-order memristor-based artificial sensory nervous system for neuro-inspired robotics".