Startupföretaget IntuiCell: Visionen om ett digitalt nervsystem och en virtuell hjärna för robotar – Bild: Xpert.Digital
Robot med självlärande: Genombrott från Sverige förändrar maskinteknik
Ny robotgenerering lär sig genom erfarenhet istället för programmering
Den svenska start-up Intuicell strävar efter en revolutionerande strategi inom robotik, som i grunden kan förändra hur maskiner lär sig och interagerar med sin miljö. I mitten av denna innovation är utvecklingen av ett digitalt nervsystem och en virtuell hjärna som möjliggör robotar, liknande människor och djur genom erfarenhet. Detta koncept går långt utöver konventionell programmering och kan bana väg för en ny generation maskiner som kan anpassa sig till deras omgivningar självständigt och interagera med den.
IntuiCell knoppades av för ungefär fyra år sedan från en forskargrupp vid Lunds universitet. Företaget bygger på cirka 30 års neurovetenskaplig forskning om hjärnan och teknisk forskning om digitalt tänkande. Dessa insikter inkluderar transport av stimulussignaler mellan synapser, neuronala avfyrningsegenskaper och helkroppskoordination för självassisterad rörelse – alla grundläggande aspekter som bidrar till att förstå hur hjärnan uppfattar och interagerar med världen.
Luna – Robothunden med inlärningsförmåga
Vid första anblicken verkar Luna, robothunden från Intuicell, inte särskilt extraordinär. Med sina fyra ben, den smala, konserverade kroppen och ett huvud som är utrustat med laserskanner, kamera och accelerationssensorer, liknar det många andra robothundar som finns tillgängliga på marknaden idag. Faktum är att Luna är baserad på en Go2-Pro-Robot-Dog-modell från den kinesiska tillverkaren Untree, som kan köpas för cirka 3 500 euro.
Det som skiljer Luna från konventionella robothundar är dock inte hennes utseende, utan hennes inre funktioner. Medan de flesta robotar förlitar sig på förprogrammerade algoritmer och omfattande datamängder, har Luna ett digitalt nervsystem som gör att hon kan lära sig genom direkt interaktion med sin omgivning – utan komplex förträning eller massiva datacenter som körs i bakgrunden.
Lunas digitala nervsystem består av konstgjorda neuroner, som emellertid är mycket mer komplexa och fungerar annorlunda än de som används i konventionella AI -modeller. Baserat på förståelsen av neurofysiologi utformades dessa neuroner och kan självständigt fastställa prioriteringar och välja åtgärder för att lösa sina egna lokala problem. Med ett prototypnätverk från några hundra digitala neuroner kan Luna lära sig självständigt utan att vara ansluten till en AI -modell i ett moln. Datorn som möjliggör lärande finns i själva robothunden.
Inlärningsprocessen: Världen som en återkopplingsslinga
I början var Luna som ett blankt papper. Robothunden hade inte fått någon information om sig själv eller sin omgivning – den visste inte ens att den hade fyra ben eller hur den skulle kontrollera dem. Men forskarna kunde ge den ett uppdrag, som att nå en specifik punkt i rymden.
Som ett resultat skickar Luna ut olika impulser som får lemmarna i rörelse och använder data från Lidar och kamera. Hur tillståndet förändras i relation till startsituationen absorberas och bearbetas av det virtuella nervsystemet. Som ett resultat lär Luna gradvis hur benen rörde sig, modulerade kraften och kombinerade med informationen om sensordata för att uppnå en riktad rörelse.
Denna inlärningsprocess är mycket lik motorisk inlärning hos djur och människor. Istället för att förlita sig på förprogrammerade rörelsesekvenser lär sig Luna att navigera i sin omgivning genom trial and error. Världen i sig fungerar som en återkopplingsslinga – ett tillvägagångssätt som är fundamentalt annorlunda än konventionella AI-system.
Från reflexer att tänka: utvecklingen av en digital cortex
Det nuvarande digitala nervsystemet från Luna är bara ett "reflexivt system" som liknar ryggmärgen. Det kan inte planera eller tänka, men reagerar på omedelbara problem. För att vidareutveckla Luna arbetar Intuicell -teamet för närvarande med att integrera en annan del av sitt digitala nervsystem: cortex.
Denna digitala cortex är tänkt att representera något som den "stora hjärnan" genom vilken Luna kan utveckla en avsikt och kontextförståelse. Till exempel, om Luna uppmanas att göra något med gester eller kroppsspråk, eller om ett föremål visas för honom som gör honom nyfiken och sedan kastas, borde han förstå att han borde interagera med det.
För att utveckla dessa färdigheter anlitade IntuiCell-teamet till och med en riktig hundtränare för att hjälpa Luna att lära sig dem. Tiden det tar för Luna att lära sig en ny färdighet varierar kraftigt – ibland är det bara några minuter, ibland tar det lite längre tid.
Intuicell: Infrastrukturleverantörer för nästa AI -generation
Intuicell ser sig inte som ett klassiskt robotföretag som Boston Dynamics, Figure, Apptronik eller Unitree. Istället ser uppstarten sig själv som en infrastrukturleverantör som utvecklar programvara för nästa utvecklingsfas av konstgjord intelligens. Företaget vill integrera sin unika AI-programvara i robot-etablerade företag för att göra det möjligt för dem att göra mer än vad som kan göras med nuvarande AI-modeller.
Det finns definitivt intresse för denna teknik och det finns redan initialt samarbete. Intuicell är för närvarande vid en punkt där arkitekturen implementeras tillsammans med externa partners. Alla viktiga byggstenar är tillsammans och fungerar. Det kommer emellertid att ta ett tag tills de första robotarna kommer ut på marknaden med Intuicell -nätverk, eftersom komponenterna och funktionaliteterna fortfarande testas, fel som hittats och säkerhetsmekanismer måste implementeras. På ungefär ett år eller två kunde emellertid de första robotarna med ett konstgjort nervnätverk och hjärna komma ut på marknaden.
Den framtida visionen: en värld full av syntetiska levande saker
Viktor Luthman, VD och medgrundare av IntuiCell, ser denna teknik som en potentiell vändpunkt. Robotar med ett digitalt nervsystem kommer inte längre att vara enkla maskiner som följer fördefinierade kommandon och instruktioner från en stel digital modell. Snarare kommer de att vara "syntetiska varelser" som flexibelt kan anpassa sig till situationer – ungefär som människor och djur som lär sig genom interaktion och erfarenhet.
Luthman förutspår: ”Om det är upp till mig kommer vi så småningom att ha en värld full av digitala varelser i alla former och storlekar. En värld som kommer att vara radikalt annorlunda än vår.” Förr eller senare skulle nya livsformer och olika digitala arter kunna dyka upp – både de som liknar djurmodeller och de med exotiska former. Dessa artificiella varelser skulle byggas snarare än födas, men det skulle inte förändra deras natur. Människor skulle samarbeta med dem istället för att bara använda dem som verktyg eller leksaker.
Den tekniska grunden: mer än bara neurala nätverk
Det som skiljer Intuicells strategi från konventionella AI -system är hur det digitala nervsystemet är strukturerat. Medan traditionella neurala nätverk är utformade för att identifiera mönster i stora mängder data och för att bestämma statistisk relevans, går Intuicells system ett steg längre.
De konstgjorda neuronerna, som Intuicell har utvecklat, kan inte bara behandla information, utan kan också fatta beslut och fastställa prioriteringar oberoende. De kan reagera på förändringar i området i realtid och anpassa sina reaktioner i enlighet därmed. Detta möjliggör Luna utan att lära sig tidigare programmering eller träna hur han kan hitta sin väg i sitt område.
Detta tillvägagångssätt skiljer sig grundläggande från konventionella AI -system som ofta når sina gränser när de konfronteras med oförutsedda situationer. Medan traditionella AI-modeller fungerar bra i välkända miljöer, har de svårt att anpassa sig till nya situationer. Nattens utbildning av sådana system är dyr, komplex och kräver nya dataposter.
IntuiCells digitala nervsystem, å andra sidan, är utformat för att lära sig direkt av erfarenhet. Det är baserat på stimulus-respons-principer och reagerar direkt på miljöförändringar. Inlärning sker inte i molnet, utan live – genom rörelse, trial and error och anpassning. Denna metod påminner mer om motorisk inlärning hos djur än konventionell maskininlärning.
Potentiella tillämpningsområden: Från rymdresor till katastrofhjälp
Intuicells teknik kan användas i många områden där robotar måste agera i oförutsägbara miljöer. Ett särskilt lovande fält är rymdresor, där robotar ofta är på egen hand och måste reagera snabbt på oförutsedda situationer. Även i djup -Sea -forskning, där kommunikationen med ytan är begränsad, kan robotar med ett digitalt nervsystem utföra värdefulla tjänster.
Ett annat viktigt tillämpningsområde är katastrofhjälpmedel. Här kan robotar med förmågan att snabbt anpassa sig till nya miljöer hjälpa till med att söka efter överlevande eller att hantera farliga situationer. Möjligheten att lära sig och reagera i realtid kan göra den avgörande skillnaden i sådana scenarier.
Robotar med ett digitalt nervsystem skulle också kunna öppna upp nya möjligheter i vardagen. Från hushållsrobotar som anpassar sig till sina ägares individuella behov till hjälprobotar inom vård och omsorg – skulle förmågan att lära sig genom interaktion i grunden kunna förändra hur vi interagerar med robotar.
Etiska och sociala konsekvenser
Utvecklingen av robotar med ett digitalt nervsystem väcker också viktiga etiska och sociala frågor. Om robotar alltmer kan lära sig självständigt och fatta beslut, hur ska vi hantera dem? Vilken moralisk status ska vi tillskriva dig?
Viktor Luthman är medveten om dessa frågor och betonar behovet av att tänka på de etiska konsekvenserna av denna teknik i ett tidigt skede. "Vi behöver regler och riktlinjer för detta", säger han. "Jag skulle vara glad om vi kunde prata med de smartaste huvuden i världen. Om vi kunde hjälpa till att utforma en vision för denna värld."
Utvecklingen av robotar med ett digitalt nervsystem kan också ha djupa effekter på arbetsvärlden. Om robotar i allt högre grad kan hantera komplexa uppgifter och anpassas till nya situationer, kan de användas i fler och fler områden. Detta kan leda till förändringar i arbetsvärlden, men också öppna nya möjligheter att arbeta mellan människor och maskinen.
Jämförelsen med Blade Runner: Science Fiction blir verklighet?
Viktor Luthmans vision om att skapa en värld full av digitala varelser påminner om science fiction-scenarier som de i "Blade Runner". I den här filmen existerar replikanter – artificiella varelser som nästan är omöjliga att skilja från människor och som har sina egna tankar och känslor. Även om vi fortfarande är långt ifrån sådana scenarier, väcker utvecklingen av robotar med ett digitalt nervsystem liknande frågor: Vad utgör en levande varelse? Vilken moralisk status bör vi tillskriva artificiella varelser?
Parallellerna till "Blade Runner" är inte oavsiktliga. Filmen behandlar faror, osäkerheter och moraliska och etiska ambivalenser som är förknippade med skapandet av avancerad konstgjord intelligens. Interaktionerna mellan människor och de avancerade Androids, replikanten, visar en värld där gränsen mellan "verkliga" och "konstgjorda" människor är otydligt oskärpa.
Även om vi fortfarande är långt borta från en värld där robotar har medvetande och knappast kan skiljas från människor, kan tekniker som det digitala nervsystemet från Intuicell vara ett steg i denna riktning. Förmågan att lära sig genom erfarenhet och anpassa sig till nya situationer är en viktig aspekt av vad vi anser som intelligens.
Den tekniska implementeringen: från koncept till verklighet
Utvecklingen av ett digitalt nervsystem är inte en lätt uppgift. En djup förståelse kräver både neurobiologi och datavetenskap. Intuicell har accepterat denna utmaning och utvecklat ett system som implementerar de grundläggande principerna för det biologiska nervsystemet i programvara.
Lunas digitala nervsystem är baserat på ett nätverk av konstgjorda neuroner som kommunicerar med varandra och bearbetar information. Dessa neuroner är emellertid inte bara matematiska modeller som används i konventionella neuronala nätverk. Istället designades de baserat på förståelsen av neurofysiologi och kan självständigt fastställa prioriteringar och fatta beslut.
En viktig aspekt av systemet är hur det hanterar sensordata. Istället för att vara lätt att bearbeta dessa data och reagera på ett förprogrammerat sätt använder systemet dig för att utveckla en förståelse för miljön och din egen kropp. Detta gör att Luna kan lära sig att hitta sin väg runt omgivningen genom att försöka och fel.
Att integrera den digitala cortexen innebär ytterligare en utmaning. Detta borde göra det möjligt för Luna att förstå avsikt och sammanhang – en förmåga som går långt bortom enkla reflexer. Att utveckla ett sådant system kräver en djup förståelse för hur hjärnan fungerar och hur den bearbetar information och fattar beslut.
Vägen till framtiden: Utmaningar och möjligheter
Utvecklingen av robotar med ett digitalt nervsystem är fortfarande i början och det finns många utmaningar att hantera. En av de största utmaningarna är att skala systemet. Medan Luna arbetar med ett nätverk av flera hundra digitala neuroner, har den mänskliga hjärnan miljarder neuroner. Skalningen av systemet till en storlek som möjliggör mer komplexa beteenden är en betydande teknisk utmaning.
En annan utmaning är integrationen av systemet i olika robotplattformar. Intuicell vill integrera sin teknik i robotupprättade företag, som kräver nära samarbete och anpassning till olika hårdvaruplattformar.
Trots dessa utmaningar erbjuder Intuicells teknik enorma möjligheter. Förmågan att lära sig genom erfarenhet och anpassa sig till nya situationer kan göra det möjligt för robotar att arbeta i miljöer som är för oförutsägbara för konventionella robotar. Detta kan öppna upp nya tillämpningsområden och i grunden förändra vårt sätt att interagera med robotar.
Slutsats: En ny era av robotik
Den svenska start-up Intuicell är på tröskeln för en ny era av robotik. Med sitt digitala nervsystem och virtuell hjärna kan det i grunden förändra det sätt på vilket lärande robotar och interagera med sin miljö. Förmågan att lära sig genom erfarenhet och anpassa sig till nya situationer kan göra det möjligt för robotar att arbeta i miljöer som är för oförutsägbara för konventionella robotar.
Viktor Luthmans vision om att skapa en värld full av digitala varelser kan fortfarande låta som science fiction idag. Men med alla framsteg i utvecklingen av det digitala nervsystemet rör sig denna vision lite närmare verkligheten. I en värld där robotar i allt högre grad kan lära sig självständigt och fatta beslut måste vi ta itu med nya etiska och sociala frågor.
Utvecklingen av robotar med ett digitalt nervsystem är fortfarande i ett tidigt skede, och det finns många utmaningar att övervinna. IntuiCells teknik erbjuder dock enorma möjligheter och skulle kunna bana väg för en ny generation robotar som inte bara är programmerade utan faktiskt kapabla att lära sig och anpassa sig – i likhet med människor och djur.
Under de kommande åren kommer vi förmodligen att se ytterligare framsteg inom detta område. Med varje steg mot en värld där robotar kan lära sig genom erfarenhet, kommer vi också att behöva ta itu med frågan om vad det innebär att vara ett levande varelse och vilken plats dessa nya syntetiska varelser bör ta i vårt samhälle.
Din globala marknadsförings- och affärsutvecklingspartner
☑ Vårt affärsspråk är engelska eller tyska
☑ Nytt: korrespondens på ditt nationella språk!
Konrad Wolfenstein
Jag är glad att vara tillgänglig för dig och mitt team som personlig konsult.
Du kan kontakta mig genom att fylla i kontaktformuläret eller helt enkelt ringa mig på +49 89 674 804 (München) . Min e -postadress är: Wolfenstein ∂ xpert.digital
Jag ser fram emot vårt gemensamma projekt.
