Entä jos drone-lennokeilla ja itsekulkevilla autoilla oli hämähäkkimäisiä antureita? Ne saattaisivat todellakin havaita ja välttää esineitä paremmin koska ne käsittelisivät aistinvaraista informaatiota nopeammin, sanoo Purdue-yliopiston konepajaprofessorina toimiva Andres Arrieta. Paremmat tunnistamismahdollisuudet mahdollistaisivat sen, että drone voi navigoida vaarallisissa ympäristöissä. Autoissa tekniikka voisi estää inhimillisten virheiden aiheuttamia onnettomuuksia. Nykyinen huipputeknologia ei käsittele dataa tarpeeksi nopeasti - mutta luonto käsittelee.
Purduen tutkijat ovat rakentaneet hämähäkkien, lepakoiden, lintujen ja muiden eläinten innoittamina uudenlaisia antureita. Niissä varsinaiset ”aistit” ovat hermopäätteitä, jotka liittyvät erityisiin mekanorespetoreiksi kutsuttuihin neuroneihin.
Mekanosensorit havaitsevat ja käsittelevät vain eläimen selviytymiseen välttämättömiä tietoja. Ne syntyvät hiusten, karvojen tai höyhenten avulla.
Älykkäiden järjestelmien keräämän datan määrä on kasvamassa nopeammin kuin mitä tavanomainen tietojenkäsittely voi käsitellä. Luonnon ei tarvitse kerätä kaikkia dataa. Se hyödyntää vain tarvitsemansa, toteavat tutkijat.
Esimerkiksi hämähäkin karvaiset mekanosensorit sijaitsevat sen jaloissa. Kun hämähäkin verkko värähtelee saaliin tai kumppaniin liittyvällä taajuudella, mekanosensorit havaitsevat sen tuottaen refleksin, johon hämähäkki sitten reagoi hyvin nopeasti. Mekaaniset anturit eivät havaitsisi matalampaa taajuutta kuten pölyä verkossa, koska se ei ole tärkeä hämähäkin selviytymiselle.
Ajatuksena olisi integroida samanlaiset anturit suoraan autonomisen koneen kuoreen, kuten lentokoneen siipeen tai auton runkoon. Tutkijat osoittivat, että hämähäkkien karvojen innoittamana suunnitellut mekanosensorit voidaan räätälöidä ennalta määrättyjen voimien havaitsemiseksi.
Anturit, joita tutkijat kehittivät, eivät ainoastaan tunne ja suodata erittäin nopeasti. Ne myös laskevat eivätkä tarvitse virtalähdettä.
- Luonnossa laitteiden ja ohjelmistojen välillä ei ole eroa, kaikki on toisiinsa yhteydessä. Meidän anturimme on tarkoitus paitsi kerätä ja suodattaa dataa, myös tulkita informaatiota, Arrieta selventää.
Anturimateriaali on suunniteltu muuttamaan muotoa nopeasti ulkoisen voiman avulla. Muodon muuttaminen saa materiaalin johtavat hiukkaset lähemmäksi toisiaan, mikä mahdollistaa sähkön virtauksen anturin läpi ja kuljettaa signaalin. Tämä signaali informoi miten autonomisen järjestelmän pitäisi vastata.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 5.6.2019
Analog Devices päätti jokin aika sitten lopettaa yhteistyön englantilaisen jakelijan Anglia Componentsin kanssa. Tässä ei ole sinänsä mitään ihmeellistä, mutta Anglia suivaantui tästä niin paljon, että tuli julkisuuteen asian kanssa. Toimitusjohtaja Steve Rawlinsin mukaan ADI:n päätös rajoittaa asiakkaiden valinnanvaraa.
Tulevaisuuden autot nojaavat yhä tiukemmin nopeaan datansiirtoon. Tämän dataväylän pitää perustua standardiin. Sellainen on PCIe-väylä, kertoo Microchip.