एसएनयू के प्रोफेसर को सेउंग-ह्वान की टीम ने ‘कृत्रिम त्वचा’ विकसित की जो इंसानों की तरह महसूस करती है… फिजिकल एआई के लिए अग्रणी मुख्य प्रौद्योगिकी

सियोल नेशनल यूनिवर्सिटी के इंजीनियरिंग कॉलेज के मैकेनिकल इंजीनियरिंग विभाग के प्रोफेसर को सेउंग-ह्वान की शोध टीम को एक अभिनव कृत्रिम त्वचा तकनीक विकसित करने के लिए वैश्विक ध्यान मिल रहा है, जो रोबोट्स को इंसानों की तरह एक साथ परिवेश के तापमान और दबाव का पता लगाने में सक्षम बनाती है। यह तकनीक एक ही अल्ट्रा-थिन सेंसर से थर्मल और यांत्रिक उत्तेजनाओं को कुशलतापूर्वक महसूस करती है, और फिजिकल एआई की प्राप्ति के लिए एक मुख्य प्रेरक शक्ति बनने की उम्मीद है।

फिजिकल एआई का युग: ‘मानव स्पर्श’ की नकल करने वाली तकनीक का महत्व

हाल ही में, ‘फिजिकल एआई’ तकनीक, जहां रोबोट और कृत्रिम बुद्धिमत्ता वास्तविक भौतिक दुनिया के साथ बातचीत करते हैं, तेजी से उभर रही है। फिजिकल एआई का उद्देश्य रोबोट्स को केवल गणनाओं से आगे बढ़कर, सीधे देखने, छूने, महसूस करने और अपने आसपास के वातावरण के बारे में स्वतंत्र निर्णय लेने की क्षमता विकसित करना है। इस प्रक्रिया में, ऐसे सेंसर का महत्व बढ़ रहा है जो मानव त्वचा की तरह ही तापमान और दबाव जैसी विभिन्न स्पर्श संबंधी जानकारी का एक साथ पता लगा सकते हैं।

मौजूदा मल्टीमॉडल संवेदी उपकरणों को मानव त्वचा की जटिल उत्तेजना प्रसंस्करण विधि की नकल करने के लिए कई सेंसर को अलग-अलग व्यवस्थित करके या कई कार्यात्मक परतों को स्टैक करके लागू किया गया है। हालांकि, ये तरीके सिस्टम संरचना को जटिल बनाते हैं और माप उपकरणों को भारी बनाते हैं। इसके अलावा, वे प्रतिक्रियाशील तत्वों के कारण धीमी प्रतिक्रिया गति और एक ही स्थान से कई उत्तेजनाओं को सटीक रूप से पढ़ने में कठिनाई जैसी अंतर्निहित सीमाओं से ग्रस्त हैं। परिणामस्वरूप, एक नए कृत्रिम स्पर्श मंच के विकास की तत्काल आवश्यकता रही है जो मानव त्वचा की तरह जटिल उत्तेजनाओं को एक पतले, लचीले, एकल संवेदी तत्व का उपयोग करके तेजी से संसाधित कर सके।

अल्ट्रा-थिन सेंसर के साथ 20 वस्तु प्रकारों की पहचान… अभिनव मल्टीमॉडल कृत्रिम त्वचा

इन तकनीकी चुनौतियों को दूर करने के लिए, प्रोफेसर को सेउंग-ह्वान की टीम ने सिल्वर (Ag) कोर और कॉपर ऑक्साइड (Cu2O) शेल से बने कोर-शेल नैनोवायर नेटवर्क का उपयोग किया। उन्होंने एक अनूठी तकनीक लागू की जो एक ही डिवाइस के भीतर प्रति सेकंड 16 बार थर्मल सेंसिंग मोड (टी मोड) और मैकेनिकल सेंसिंग मोड (एम मोड) के बीच स्विच करती है। इस अल्ट्रा-थिन एकल-परत संरचना के कारण, विकसित कृत्रिम त्वचा बेहद तेज़ प्रतिक्रिया गति प्रदान करती है: यांत्रिक उत्तेजनाओं के लिए सब-माइक्रोसेकंड और थर्मल उत्तेजनाओं के लिए मिलीसेकंड।

खास बात यह है कि, बुनियादी वस्तु वर्गीकरण प्रयोगों में, शोध टीम ने दो सेंसिंग मोड्स से ‘इंटरलीविंग’ संकेतों का उपयोग करके एक एआई मॉडल को प्रशिक्षित किया, जिसका अर्थ है कि बहुत कम समय अंतराल पर विभिन्न संकेतों को वैकल्पिक रूप से मापा और एकत्र किया गया था। परिणामस्वरूप, वर्गीकरण सटीकता, जो केवल थर्मल या यांत्रिक संकेतों का उपयोग करने पर लगभग 65% थी, नाटकीय रूप से 95% तक सुधर गई। यहां तक कि कम डेटा वाली स्थितियों में भी, 94.53% की उच्च सटीकता बनाए रखी गई। इसके अलावा, एक वायरलेस माप बोर्ड के साथ एक उंगली-से-जोड़ने वाला सेंसर ने सफलतापूर्वक 20 प्रकार की रोजमर्रा की वस्तुओं को सत्यापित किया, जिससे 83% सत्यापन सटीकता प्राप्त हुई, इस प्रकार वास्तविक जीवन परिदृश्यों में इसकी प्रयोज्यता का प्रदर्शन हुआ। टीम ने मानव त्वचा के समान उच्च रिज़ॉल्यूशन के साथ थर्मल और दबाव वितरण को मापने के लिए एक मल्टी-एरे प्लेटफॉर्म के निर्माण में भी सफलता प्राप्त की, जो एकल-डिवाइस प्रदर्शन से परे स्केलेबिलिटी का सुझाव देता है।

भविष्य के रोबोट और मानव-मशीन इंटरेक्शन के लिए नए क्षितिज खोलना

इस अध्ययन में विकसित मल्टीमॉडल कृत्रिम संवेदी उपकरण भविष्य के रोबोट्स के लिए चिकित्सा सहायक उपकरणों (कृत्रिम हाथ/पैर), पहनने योग्य इलेक्ट्रॉनिक त्वचा, सॉफ्ट रोबोट्स, रोबोटिक ग्रिपर्स और मानव-मशीन इंटरफेस सहित विभिन्न क्षेत्रों में एक मुख्य स्पर्श धारणा तकनीक बनने की उम्मीद है। विशेष रूप से, एक ही अल्ट्रा-थिन डिवाइस के साथ जटिल उत्तेजनाओं को संसाधित करने की इसकी क्षमता, कई सेंसर के जटिल स्टैकिंग की आवश्यकता के बिना, सिस्टम को सरल बनाती है और उच्च संवेदी रिज़ॉल्यूशन सुनिश्चित करती है। यह इसे अगली पीढ़ी के बुद्धिमान स्पर्श प्लेटफार्मों के लिए एक अत्यधिक आशाजनक मुख्य तकनीक बनाता है।

प्रोफेसर को सेउंग-ह्वान ने इस उपलब्धि के महत्व पर जोर देते हुए कहा, “यह अत्यधिक महत्वपूर्ण है क्योंकि हमने पहली बार एक ऐसी तकनीक लागू की है जो मानव त्वचा की तरह ही, कई सेंसर को स्टैक किए बिना, एक ही अल्ट्रा-थिन डिवाइस के भीतर थर्मल और यांत्रिक दोनों उत्तेजनाओं को एक साथ संसाधित कर सकती है।” इस तकनीक के फिजिकल एआई के लिए एक मुख्य तकनीक के रूप में विस्तार होने की उम्मीद है, जिससे रोबोट्स को मानव-स्तरीय स्पर्श धारणा क्षमताएं मिलेंगी। किम क्वोन-क्यू और बैंग जून-हेओक, जो पेपर के पहले लेखक हैं, क्रमशः अमेरिका में एप्पल इंक और कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में अपना शोध जारी रख रहे हैं, जिससे इस तकनीक का अंतरराष्ट्रीय प्रभाव और बढ़ रहा है।

सियोल नेशनल यूनिवर्सिटी में प्रोफेसर को सेउंग-ह्वान की टीम द्वारा किया गया यह शोध फिजिकल एआई युग की शुरुआत को चिह्नित करने वाला एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर होगा, जहां रोबोट भौतिक दुनिया को अधिक सटीक रूप से समझते हैं और उसके साथ बातचीत करते हैं। इस बात पर ध्यान आकर्षित किया जाता है कि इस तकनीक का विकास, जो मानव स्पर्श से भी अधिक संवेदनशीलता के साथ विभिन्न औद्योगिक क्षेत्रों में नवाचार लाएगा, किस प्रकार का भविष्य बनाएगा।