ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Номер

72-002-06

Наименование проекта

Нейросетевые методы управления искусственными объектами с моделированием эмоций и функций высшей нервной деятельности мозга.

Назначение

Создание промышленных образцов нейророботов с различным функциональным назначением и характеристиками в виде искусственных объектов, управляемых компьютером или автономным процессором.

Рекомендуемая область применения

Проектирование и создание промышленных образцов нейророботов с различным функциональным назначением и характеристиками.

Описание

Результат выполнения научно-исследовательской разработки.

В результате исследования функций мозга человека на основе анализа интегральной характеристики его деятельности – электроэнцефалограммы (ЭЭГ) методы регистрации электрической активности (биопотенциалов) головного мозга через неповрежденные покровы головы, образуется запись общей картины работы и реакции мозга на различного рода раздражители:  зрительные,  слуховые,  соматосенсорные и т.д.

В целях более полного понимания работы нейронов мозга вживляются электроды в клетку и измеряется, вызванный потенциал.

При решении ряда задач при больших объемах разнородной информации задействованы тысячи и миллионы клеток-нейронов, разобраться в их работе путем вживления электродов в клетки представляется возможным.

В результате работ, проведенных коллективом авторов (Гафуров О.М., Капилевич Л.В. и др.) предлагается, учитывая топологическую схожесть процессов мозговой деятельности человека и созданной и обученной нейросетью на основе нейроэмулятора – провести обучение нейросетей по той же схеме, что и испытуемые в эксперименте.

Обученная нейросеть «вскрывается» , т.е. выдает рассчитанные коэффициенты связи, технологию сети и т.д.. Данные числовые коэффициенты используются уже в аппаратной реализации в виде нейрочипов для решения задач управления искуственными объектами.

Одним из первых в мире был разработан опытный образец нейроробота в виде куклы ( Домовенка «Кузи»), способного распознавать до трехсот слов на разных языках, анализировать эмоциональную характеристику (гнев, ласка и др.), а так же звуки других живых существ.

Данная разработка проводится на стыке фундаментальных направлений: Роботы и робототехнические системы; нейроинформационные и нейросетевые методы и технологии.

Объединение двух направлений: роботов и робототехнических систем и нейрокомпьютерных программ и нейрочипов дают совершенно новое качество.

Для моделирования эмоциональных реакций положена концепция применения теории нейронных сетей .. Это автоматизация процессов распознавания образов, адаптивное управление, аппроксимация функционалов, прогнозирование, создание экспертных систем, организация ассоциативной памяти и многие другие приложения.

Использование искусственных нейронных сетей (ИНС) позволяет решать задачу управления нелинейным объектом путем создания адаптивной СУ с обучаемым нейроконтроллером (НК). Благодаря свойствам обобщения и универсальной аппроксимации ИНС, общим для различных нелинейных динамических объектов, успешно решаются задачи идентификации, синтеза систем управления, их анализа и аппаратной реализации. Под обучением ЦК подразумевается процесс выработки в СУ желаемой реакции на внешние сигналы, путем многократных воздействий на систему и внешней корректировки. Внешняя корректировка осуществляется "учителем", которому известна желаемая реакция СУ на определенные воздействия. Таким образом, при обучении "учитель" сообщает системе дополнительную информацию о том, верна или неверна ее реакция.

Будут создаваться нейророботы различных модификаций: домашние нейророботы, способные «жить» и функционировать в реальной среде и в режиме реального времени, выполняют функции охраны, воспитателя, игрушки; боевые нейророботы, функция живого организма «страх» является важней для выживания и снабжен ия ею и скусственных объектов резко повысит их надежность в боевых действиях; служебные нейророботы, в офисе и на производстве (автомобили определяющие эмоциональную составляющую своего водителя «усталость» припаркуются и дальше не поедут); нейроробот, снабженные медицинскими диагностическими системами и в качестве домашней сиделки, постоянно наблюдающий за свой престарелой хозяйкой способен вовремя оповестить врача, скорую помощь, родственников.

Преимущества перед известными аналогами

Любые габариты, большой срок службы, высокая надежность, простота изготовления, легко модифицируется.

Стадия освоения

Опробовано в условиях опытной эксплуатации

Результаты испытаний

Технология обеспечивает получение стабильных результатов

Технико-экономический эффект

Снижение себестоимости по сравнению с японскими производителями в 2 раза

Возможность передачи за рубеж

Возможна передача за рубеж

Дата поступления материала

16.11.2006