Διαφημιστείτε στο iDrones.gr

Drones που ελέγχονται από την ανθρώπινη σκέψη! Διαβάστε τη συνέντευξη του Έλληνα επιστήμονα πίσω από το τεχνολογικό θαύμα

oiuhafuhfiua1114

Η Βιομηχανική Επανάσταση μετέβαλλε τη λειτουργία όχι μόνο της οικονομίας, αλλά και των κοινωνιών, σε ολοκληρωτικό βαθμό, με τη χρήση των μηχανών προς όφελος των ανθρώπινων δραστηριοτήτων να επιτρέπουν όλα αυτά τα τεχνολογικά επιτεύγματα που έχουν διαμορφώσει τον κόσμο μας όπως είναι σήμερα.

 Η επόμενη εποχή στη σχέση ανθρώπου-μηχανής, δεν είναι απαραίτητα η ανάπτυξης της τεχνητής νοημοσύνης, κατά την οποία οι μηχανές λειτουργούν μόνες τους βάσει συγκεκριμένων προκαθορισμένων εντολών και λειτουργιών, αλλά... ο απόλυτος έλεγχός τους μέσω της ανθρώπινης σκέψης!

Ένας από τους ανθρώπους που μας καθοδηγούν σε αυτή τη νέα εποχή της σχέσης μας με τις μηχανές, είναι ο Παναγιώτης Αρτεμιάδης, Επίκουρος Καθηγητής στη Σχολή Μηχανολογίας και Αεροδιαστημικής Ira A. Fulton στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Αριζόνα και Διευθυντής του Εργαστηρίου Human-Oriented Robotics and Control (HORC) (σ.σ. «προσανατολισμένα στον άνθρωπο ρομπότ και ο χειρισμός τους»), ο οποίος ασχολείται με τις διασυνδέσεις του ανθρώπινου εγκεφάλου και το πώς μπορούν να ελέγξουν ρομπότ, τεχνητά μέλη, αλλά και μη επανδρωμένα αεροσκάφη, με εντυπωσιακά αποτελέσματα!

Ο Έλληνας ερευνητής συνεργάζεται με την αμερικάνικη Πολεμική Αεροπορία, αξιοποιώντας και μια υποτροφία που του χορηγήθηκε κι έχει ως άμεσο στόχο για τα επόμενα δύο χρόνια να δημιουργηθεί μια υβριδική ομάδα που θα αποτελείται από επίγεια οχήματα, κινητά ρομπότ και εναέρια οχήματα που θα συνεργάζονται μεταξύ τους. «Τώρα ελέγχουμε τρία με τέσσερα ρομπότ. Θέλουμε να το πετύχουμε αυτό με δεκάδες, ακόμα και εκατοντάδες ρομπότ», σημειώνει χαρακτηριστικά.

uj56ru65u65u54

Δείτε εδώ τις άμεσες εφαρμογές αυτής της τεχνολογίας, που παρουσιάστηκαν στο idrones.gr 

Το zougla.gr είχε μια ενδιαφέρουσα συζήτηση μαζί του:

Zougla.gr: Κύριε Αρτεμιάδη, σε ποιους τομείς επικεντρώνεται η έρευνα σας;

​«Η έρευνά μας επικεντρώνεται σε μεθοδολογίες αποκωδικοποίησης νευρικών σημάτων του ανθρώπου τα οποία καταγράφονται είτε στους μύες είτε απευθείας από τον εγκέφαλο για τον έλεγχο των ρομποτικών συστημάτων σε πραγματικό χρόνο»Η έρευνα που διεξάγεται στο εργαστήριό μου (Human-Oriented Robotics and Control Lab) εστιάζει στη σωματική και νοητική αλληλεπίδραση του ανθρώπου με ρομποτικά συστήματα. Τα ρομπότ αυτά μπορεί να είναι είτε εναέρια είτε επίγεια οχήματα, καθώς και ρομποτικά συστήματα που φοριούνται από τον ίδιο τον άνθρωπο, όπως εξωσκελετοί, ή προσθετικά συστήματα που αντικαθιστούν ένα ακρωτηριασμένο μέλος, για παράδειγμα προσθετικά ρομποτικά άνω ή κάτω άκρα.

Η έρευνά μας επικεντρώνεται σε μεθοδολογίες αποκωδικοποίησης νευρικών σημάτων του ανθρώπου τα οποία καταγράφονται είτε στους μύες είτε απευθείας από τον εγκέφαλο για τον έλεγχο των ρομποτικών συστημάτων σε πραγματικό χρόνο. Οι ερευνητικές μας προσπάθειες στοχεύουν στην απάντηση βασικών ερωτημάτων για το πώς ένας άνθρωπος μπορεί να ελέγξει ένα ή πολλαπλά ρομπότ χρησιμοποιώντας διάφορες περιοχές του εγκεφάλου, καθώς αυτές διεγείρονται όταν ο άνθρωπος σκέφτεται ή φαντάζεται συγκεκριμένες έννοιες.

Πώς είναι πρακτικά δυνατόν να ελέγξει ο ανθρώπινος εγκέφαλος, πόσο μάλλον να συντονίσει, ένα σμήνος από ιπτάμενα ρομπότ, όπως είναι τα drones; Πώς μπορούμε να το φανταστούμε αυτό, με απλά λόγια;

Ο ανθρώπινος εγκέφαλος αποτελείται από 100 δισεκατομμύρια εγκεφαλικά κύτταρα, τους νευρώνες, τα οποία συνδέονται μεταξύ τους για να φτιάξουν ένα πολύπλοκο νευρωνικό δίκτυο με πάνω από 100 τρισεκατομμύρια διασυνδέσεις, τις συνάψεις. Το νευρωνικό αυτό δίκτυο είναι υπεύθυνο για όλες μας τις σκέψεις και τις δυνατότητες κίνησης, αίσθησης κλπ. Επομένως, όταν σκεφτόμαστε κάτι ή διαβάζουμε ένα κείμενο όπως το παρόν, εκατομμύρια νευρικά κύτταρα διεγείρονται ηλεκτρικά. Χρησιμοποιώντας μη επεμβατικά, επιφανειακά ηλεκτρόδια (ηλεκτροεγκεφαλογράφημα) τα οποία τοποθετούνται πάνω στο κεφάλι ενός ανθρώπου, μπορούμε να καταγράψουμε τα ηλεκτρικά αυτά σήματα σε πραγματικό χρόνο, όπως ένας καρδιογράφος μπορεί να καταγράψει τους παλμούς της καρδιάς.

«​Ο σκοπός της έρευνάς μας είναι να καταλάβουμε τα σήματα που καταγράφουμε και ταυτόχρονα να εντοπίσουμε πρότυπα σημάτων σε πολλές διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου, τα οποία θα μας δώσουν μια καλύτερη εικόνα του τι μπορεί να σκέφτεται ή να φαντάζεται ο εγκέφαλος»Ο σκοπός της έρευνάς μας είναι να καταλάβουμε τα σήματα που καταγράφουμε και ταυτόχρονα να εντοπίσουμε πρότυπα σημάτων σε πολλές διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου, τα οποία θα μας δώσουν μια καλύτερη εικόνα του τι μπορεί να σκέφτεται ή να φαντάζεται ο εγκέφαλος εκείνη τη χρονική στιγμή. Πριν από περίπου 3 χρόνια παρατηρήσαμε ότι όταν ζητούσαμε από ανθρώπους να σκεφτούν ή να φανταστούν σμήνη από σημειακά ρομπότ να αλλάζουν σχηματισμούς, όπως στη φύση τα σμήνη από πουλιά ή ψάρια δημιουργούν διάφορους σχηματισμούς, τότε οι καταγραφόμενες διεγέρσεις στον εγκέφαλο είχαν συγκεκριμένα πρότυπα.

Μετά από αυτή την παρατήρηση, δημιουργήσαμε αλγορίθμους οι οποίοι αποκωδικοποιούν τις εγκεφαλικές αυτές διεγέρσεις σε μια πληθώρα από πιθανούς σχηματισμούς από σμήνη ρομπότ και τελικά στέλνουν σε πραγματικό χρόνο τις κατάλληλες εντολές κίνησης στα ρομπότ αυτά για να επιτελέσουν το σχηματισμό. Αυτό οδήγησε στην υλοποίηση του πρώτου συστήματος ελέγχου σμήνους από ρομπότ μέσω εγκεφαλικών σημάτων που έγινε στο εργαστήριο που διευθύνω.

Δείτε το βίντεο:

 Ποιες άμεσες χρήσεις θα προκύψουν χάρη σε αυτή την τεχνολογία; Θα είναι δυνατός και ο έλεγχος ενός συγκεκριμένου μη επανδρωμένου πτητικού μέσου;

Οι χρήσεις αφορούν όλες εκείνες τις περιοχές που μπορούν να επωφεληθούν από ένα σμήνος από μικρά, φτηνά, ευέλικτα και τεχνολογικά απλά ρομπότ τα οποία μπορούν να κινηθούν σε χώρους όπου η πρόσβαση από έναν άνθρωπο ή ένα ανθρωποειδές ρομπότ είναι δύσκολη ή επικίνδυνη. Για παράδειγμα σμήνη από εναέρια ή και επίγεια ρομπότ μπορούν να σταλθούν σε περιπτώσεις φυσικών καταστροφών (πυρκαγιές, πλημμύρες, σεισμοί κλπ) για να εντοπίσουν ανθρώπους ή να συλλέξουν άλλες χρήσιμες πληροφορίες.

Επίσης, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για αποτελεσματικότερη γεωργία, για ψεκασμούς, για τον εντοπισμό περιοχών με ασθένειες σε καλλιέργειες, ή ακόμα και για την καλλιέργεια συγκεκριμένων περιοχών μέσω εναερίων ρομπότ. Τελευταία, υπάρχει μεγάλο ενδιαφέρον στη χρήση σμηνών από ρομπότ για εξερεύνηση νέων περιοχών στη Γη, αλλά και σε άλλους πλανήτες. Επομένως, ο τρόπος ελέγχου των σμηνών αυτών, και ιδιαίτερα όταν ο έλεγχος αυτός καθοδηγείται από τον άνθρωπο, είναι ένα πολύ σημαντικό ερώτημα που θα πρέπει να απαντηθεί.

54y54y45y543y543y435

t23w4t2143t432t432t432

 Εφόσον αυτό επιτευχθεί, θεωρείτε ότι διανοίγονται κι άλλες δυνατότητες σχετικά με τον έλεγχο μηχανών απευθείας από τον ανθρώπινο εγκέφαλο;

«​Οι δυνατότητες του ανθρώπινου εγκεφάλου είναι πολύ μεγαλύτερες από αυτές που μπορούμε να φανταστούμε σήμερα. Επομένως, όσο πιο πολλά κατανοούμε για τη δομή και την οργάνωσή του και όσο πιο πολλές πληροφορίες μπορούμε να καταγράφουμε κατά τη λειτουργία του, τόσο πιο κοντά βρισκόμαστε στη διασύνδεση της μηχανής με τον ανθρώπινο εγκέφαλο»Οι δυνατότητες του ανθρώπινου εγκεφάλου είναι πολύ μεγαλύτερες από αυτές που μπορούμε να φανταστούμε σήμερα. Επομένως, όσο πιο πολλά κατανοούμε για τη δομή και την οργάνωσή του και όσο πιο πολλές πληροφορίες μπορούμε να καταγράφουμε κατά τη λειτουργία του, τόσο πιο κοντά βρισκόμαστε στη διασύνδεση της μηχανής με τον ανθρώπινο εγκέφαλο. Εδώ καλύτερα να αποφύγει κανείς να ανατρέξει μόνο στις ταινίες του Χόλυγουντ και τα καταστροφικά σενάρια που έχουν προβάλλει κατά καιρούς.

Η πρόοδος στη διασύνδεση εγκεφάλου-μηχανής έχει πολλές εφαρμογές που είναι κάθε άλλο παρά δυστοπικές. Ο ενστικτώδης έλεγχος προσθετικών μελών και η δυνατότητα θεραπείας της κίνησης ατόμων με αναπηρία είναι βασικός στόχος της έρευνας αυτής. Η σύνδεση του εγκεφάλου με τη μηχανή συχνά έχει ως αποτέλεσμα και την καλύτερη κατανόηση του ίδιου του εγκεφάλου και σχετικών ασθενειών. Σημαντικό παράδειγμα αποτελούν οι τελευταίες εξελίξεις στην Βαθιά Εγκεφαλική Διέγερση (Deep Brain Stimulation) με πολύ θετικά αποτελέσματα στη καταστολή και θεραπεία νόσων όπως το Aλτσχάιμερ.

Η σύνδεση εγκεφάλου-μηχανής θα έχει επίσης θετικά αποτελέσματα σε λίγες δεκαετίες και στην καθημερινή μας ζωή, σε εφαρμογές όπως αυτής των αυτόνομων ή ημι-αυτόνομων αυτοκινήτων. Ίσως λοιπόν ακόμα δεν μπορούμε να φανταστούμε εντελώς πως οι δυνατότητες του εγκεφάλου μπορούν να χρησιμοποιηθούν όταν συνδεθούν με κάτι άλλο εκτός του σώματός μας, αλλά σίγουρα οι εφαρμογές είναι πολλές και ωφέλιμες.

 sdjhujdshudshds

Ποια είναι τα κριτήρια αλλά και η πιθανή εκπαίδευση που θα πρέπει να λάβει ο άνθρωπος-χειριστής αυτών των εφαρμογών;

Η έρευνά μας δεν επικεντρώνεται σε ανθρώπους-χειριστές με συγκεκριμένες δυνατότητες ή συγκεκριμένη εκπαίδευση. Μιας και ο κάθε άνθρωπος-εγκέφαλος είναι διαφορετικός, οι αλγόριθμοι που κατασκευάζουμε προσαρμόζονται σε κάθε χρήστη ξεχωριστά χωρίς κάποια συγκεκριμένη εκπαίδευση του χρήστη. Με άλλα λόγια, οι αλγόριθμοι μαθαίνουν τον χρήστη μέσω μεθόδων τεχνητής νοημοσύνης (artificial intelligence), παρά ο χρήστης τις εφαρμογές αυτές.

Ασχολείστε ενδελεχώς με την κινητική αποκατάσταση ασθενών με εγκεφαλικό. Ποια είναι τα μέχρι στιγμής αποτελέσματα και πορίσματά σας;

Σημαντικό κομμάτι της έρευνάς μου αποτελεί η χρήση ρομποτικών συστημάτων που βοηθούν στην κινητική αποκατάσταση ατόμων με δυσκολίες στην κίνηση μετά από ένα εγκεφαλικό επεισόδιο. Μετά από έρευνα 7 περίπου ετών, έχουμε κατασκευάσει ένα ρομποτικό σύστημα το οποίο βοηθάει άτομα με εγκεφαλικό να μπορέσουν να περπατήσουν ξανά. Το ρομποτικό αυτό σύστημα μοιάζει με έναν διάδρομο γυμναστηρίου.

Το σύστημα δημιουργεί διαταραχές μικρού μεγέθους στο υγιές πόδι καθώς ο ασθενής περπατά αργά πάνω στον διάδρομο, με υποστήριξη του σωματικού βάρους. Οι διαταραχές αυτές, αν συγχρονιστούν σωστά με το βάδισμα, έχουμε αποδείξει ότι «ξυπνούν» ή επανενεργούν περιοχές του εγκεφάλου που ελέγχουν το πόδι που έχει επηρεαστεί από το εγκεφαλικό. Τα αποτελέσματά μας μέχρι τώρα με 4 ασθενείς τον τελευταίο χρόνο ήταν πολύ ενθαρρυντικά με αποτέλεσμα να χρηματοδοτηθεί περαιτέρω η έρευνά μας, και αυτή τη στιγμή να εξετάζεται ενδελεχώς σε συνεργασία με νοσοκομεία και κλινικές αποκατάστασης στην Αμερική.

 ifoiufdhiufdhiufdhdu

 Ποιες ήταν οι επιστημονικές «τομές» των τελευταίων χρόνων, χάρη στις οποίες μπορούμε σήμερα να κάνουμε λόγο και να αναμένουμε όλα τα παραπάνω;

Οι καλύτερες τεχνικές απεικόνισης και καταγραφής πληροφοριών από τον εγκέφαλο έπαιξαν πολύ σημαντικό ρόλο στην παραπάνω έρευνα. Τα εργαλεία και τα ηλεκτρόδια που χρησιμοποιούμε σήμερα μας δίνουν την δυνατότητα να «ακούσουμε» πολύ καθαρότερα τον εγκέφαλο από ότι μπορούσαμε πριν από μια δεκαετία. Σε ό,τι αφορά τη ρομποτική, η τεχνολογική και επιστημονική ανάπτυξη των τελευταίων χρόνων έπαιξε και παίζει σημαντικό ρόλο στην υλοποίηση όλων των παραπάνω.

​«Στην επόμενη δεκαετία, εργαστήρια σε Ευρώπη και Αμερική θα είναι έτοιμα να προσομοιάσουν σημαντικό μέρος της λειτουργίας του ανθρωπίνου εγκεφάλου»Το γεγονός ότι η επεξεργαστική ισχύς ενός κινητού τηλεφώνου σήμερα είναι δεκάδες φορές πιο μεγάλη από αυτήν ενός υπερ-υπολογιστή της δεκαετίας του ’80, υποδεικνύει ότι η πολυπλοκότητα των αλγορίθμων επεξεργασίας σημάτων που προέρχονται από τον ανθρώπινο εγκέφαλο, από μια κάμερα πάνω σε ένα αυτόνομο όχημα, ή από εκατοντάδες αισθητήρες αφής σε ένα προσθετικό ρομποτικό χέρι, θα είναι μικρής σημασίας για τον ερευνητή του κοντινού μέλλοντος.

Στην επόμενη δεκαετία, εργαστήρια σε Ευρώπη και Αμερική θα είναι έτοιμα να προσομοιάσουν σημαντικό μέρος της λειτουργίας του ανθρωπίνου εγκεφάλου. Με άλλα λόγια, τα εργαλεία που θα είναι διαθέσιμα σε λίγα χρόνια θα μας επιτρέψουν να κατανοήσουμε ακόμη περισσότερο εγκεφαλικές λειτουργίες και να ελέγξουμε μηχανές, η πολυπλοκότητα των οποίων θα είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτήν ενός σμήνους από ρομπότ. Τότε, τα ερωτήματα που θα μπορούν να απαντηθούν και τα νέα μονοπάτια στα οποία θα οδηγηθούμε, θα είναι σίγουρα συναρπαστικά!

Εσείς και η ομάδα σας, όπως και άλλοι επιστήμονες που εργάζονται στο εξωτερικό, διαπρέπετε και καθοδηγείτε τις τεχνολογικές εξελίξεις. Ποιοι παράγοντες πιστεύετε ότι υπολείπονται στην χώρα μας, προκειμένου να αναπτύσσεται και εγχώρια το συγκεκριμένο δυναμικό και να παράγει αντίστοιχα αποτελέσματα;

Η Ελλάδα έχει πολύ πλούσιο δυναμικό, ίσως από τα πιο δυνατά σε παγκόσμιο επίπεδο. Για να μπορέσει όμως το δυναμικό αυτό να είναι αποτελεσματικό και παραγωγικό απαιτείται σοβαρή και σημαντική επένδυση στην επιστημονική έρευνα. Το άριστο εκπαιδευτικό έργο που γίνεται σε πανεπιστημιακό επίπεδο πρέπει να εμπλουτισθεί με ερευνητικές δυνατότητες και ευκαιρίες που θα υποστηρίζονται από το κράτος.

Η πολιτεία αλλά και η χώρα γενικότερα πρέπει να κατανοήσει ότι το δυναμικό των επιστημόνων που παράγει η Ελλάδα είναι σημαντικό κομμάτι του πλούτου της, και αποτελεί σημαντική επένδυση για το μέλλον. Χρειάζονται υποτροφίες και οικονομική υποστήριξη ώστε οι επιστήμονες που δημιουργούνται στα πανεπιστήμια της χώρας να μένουν και να δημιουργούν στην Ελλάδα ισχυρά κέντρα έρευνας και καινοτομίας. Τέλος, οι ίδιοι οι πολίτες γενικότερα οφείλουν να κατανοήσουν ότι η έρευνα και η καινοτομία είναι από τους πιο προσοδοφόρους τομείς μιας χώρας.

 Μάθετε περισσότερα για το επιστημονικό πρόγραμμα εδώ.

iewhsoiuewhiuewhiuew

Ο Δρ. Παναγιώτης Αρτεμιάδης έλαβε το Δίπλωμα Μηχανολόγου Μηχανικού από τη Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου το 2003 και τον Διδακτορικό τίτλο Μηχανολόγου Μηχανικού από την ίδια σχολή το 2009. Από το 2009 μέχρι το 2011 εργάστηκε ως μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης (Massachusetts Institute of Technology, MIT) στη Βοστώνη των Ηνωμένων Πολιτειών της Αμερικής.

Το 2011 εκλέχθηκε καθηγητής στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Αριζόνα (Arizona State University), όπου έχει θέση Αναπληρωτή Καθηγητή στη Σχολή Μηχανολογίας και Αεροδιαστημικής. Είναι ιδρυτής και διευθυντής του Εργαστηρίου ρομποτικής και αυτομάτου ελέγχου, Human-Oriented Robotics and Control (HORC) Laboratory.

Ο Δρ. Αρτεμιάδης και η ομάδα του επικεντρώνονται στην έρευνα στον τομέα της ρομποτικής και της διασύνδεσης και αλληλεπίδρασης των ανθρώπων με ρομποτικά συστήματα με εφαρμογές σε ρομπότ για κινητική αποκατάσταση, προσθετικά μέλη, εξωσκελετούς και διασύνδεσης εγκεφάλου-μηχανής.

Το 2014 ο Δρ. Αρτεμιάδης κέρδισε το βραβείο από την DARPA και το βραβείο επιστημονικής έρευνας της Αμερικανικής Πολεμικής Αεροπορίας, βραβεία που δίνονται κάθε χρόνο σε περίπου 30-40 ανερχόμενους νέους ερευνητές στις Ηνωμένες Πολιτείες.

Τον Απρίλιο του 2013 επιλέχθηκε στο ανώτερο 5% του εκπαιδευτικού προσωπικού της σχολής Μηχανολογίας, και τον Μάιο του 2017 του απονεμήθηκε το βραβείο υποδειγματικού καθηγητή από όλες τις σχολές μηχανικών στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Αριζόνα.

Ο Δρ. Αρτεμιάδης διαθέτει περισσότερες από 80 δημοσιεύσεις σε έγκριτα επιστημονικά περιοδικά, 3 πατέντες και πολλές άλλες διακρίσεις για την έρευνά του.

Πηγή: zougla.gr

Copyright © 2018 idrones All Rights Reserved.

Με την περιήγησή σας στο idrones.gr αποδέχεστε την χρήση cookies.