Godina na izmaku bila je puna vijesti o tehnologiji sučelja mozak-računalo (BCI), uređaja koji mogu dekodirati moždane signale i koristiti ih za kontrolu vanjskog uređaja ili pak koristiti uređaj za promjenu moždanih signala. Rješenjima električne interakcije s mozgom iskazali su se programeri Muskovog Neuralinka, Paradromicsa i Synchrona, ali sad u prvi plan iskače projekt koji u razvoju sučelja mozak-računalo koristi radikalno drugačiji medij: ultrazvuk. Naime, Forest Neurotech i Butterfly Network nedavno su najavili 20 milijuna dolara vrijedan projekt minimalno invazivnog ultrazvučnog BCI uređaja.

Ultrazvučni hardver tvrtke Butterfly stavlja mogućnosti generiranja zvuka, upravljanja i snimanja većih kliničkih ultrazvučnih sustava na uređaj veličine čipa. Forest planira koristiti ove ultrazvučne čipove za stimulaciju regija mozga s upravljanim i fokusiranim ultrazvučnim valovima, kao i za mjerenje neuralne aktivnosti s fUSI tehnikom koja promjene u živčanoj aktivnosti procjenjuje mjerenjem promjena u protoku krvi. 

Forestov sustav zahtijeva implantaciju više ultrazvučnih čipova u lubanju korisnika. Tvrtka planira postaviti sonde u lubanju i u ravnini s površinom dure, zaštitnom membranom koja prekriva mozak.

Mekana robotska ruka oponaša hobotnicu

Znanstvenici pekinškog Sveučilišta Beihang predstavili su E-SOAM, robotsku ruku inspiriranu hobotnicom koja obećava neusporedivu fleksibilnost i mogućnost deformiranja u osjetilu i manipuliranju objektima. E-SOAM se može pohvaliti rastezljivim elektroničkim sklopom na bazi tekućeg metala koji mu omogućuje autonomno obavljanje zadataka u visoko deformabilnom stanju.

Srce sustava je rastezljivi dizajn s integriranom elektronikom koji sadrži 16 pneumatskih aktuatora i više stupnjeva slobode, a osim svojih čudesnih mehaničkih mogućnosti robotska ruka, predstavljena u Science Robotics, može detektirati i temperaturu objekata na zraku i u vodi.

Pokreti robota mogu se daljinski kontrolirati pomoću rukavice koja bilježi pokrete prstiju operatera i istovremeno pruža taktilnu povratnu informaciju, stvarajući tako dvosmjernu interakciju koja oponaša nijansiranu komunikaciju viđenu kod živih bića.

PoseSonic, pametne naočale iz budućnosti

Pametne naočale za proširenu stvarnost koriste kamere za praćenje korisnika i bežične tehnologije kao što su Bluetooth, Wi-Fi i GPS. Ali kontinuirani video brzo prazni bateriju i predstavlja rizik za privatnost. Stoga su se na njujorškom Sveučilištu Cornell okrenuli praćenju temeljenom na akustici koje je, kažu, jeftinije, učinkovitije, nenametljivo i vodi računa o privatnosti. 

Tako je nastao PoseSonic, mikro sonar koji hvata zvučne valove pretihe za ljudski sluh. Tehnologija opisana u časopisu ACM Digital Library. kombinira minijaturiziranu verziju CHIRP tehnologije koja se koristi za mapiranje oceana ili praćenje podmornica s umjetnom inteligencijom kako bi izradila točne slike profila jeke nositelja.  

PoseSonic koristi mikrofone i zvučnike postavljene uz mikroprocesor, Bluetooth modul, bateriju i senzore. PoseSonicovi zvučnici odbijaju ljudima nečujne zvučne valove od tijela i natrag do mikrofona, što mikroprocesoru pomaže da generira profilnu sliku. Ti se podaci unose u AI model koji procjenjuje 3D položaje devet zglobova, uključujući ramena, laktove, zapešća, koljena, ali i nos. Algoritam obrađuje samo zvučne valove koje sam proizvodi i ti se podaci mogu obraditi lokalno na pametnom telefonu korisnika, umjesto da se šalju na javni server u oblaku. 

Revolucionarni fuzijski reaktor iz Bristola

Astral Systems, tvrtka iza koje stoje zaposlenici Sveučilišta u Bristolu, razvija revolucionarni fuzijski reaktor namijenjen poboljšanoj dijagnostici i liječenju raka. Fuzijski reaktor s više stanja (MSF) stvara vitalne medicinske izotope koji se mogu koristiti za ubijanje stanica raka u radioterapiji i kao radioaktivni tragači prilikom snimanja promjena u tijelu.

"Naši sustavi razvijeni su daleko brže i mogu proizvoditi izotope u puno manjoj mjeri od alternativnih tehnologija. To znači da se medicinski izotopi mogu proizvoditi u blizini bolničkih središta ili unutar njih i da se ne moraju oslanjati na ogromna međunarodna postrojenja za nuklearnu fisiju", objašnjavaju u tvrtki koja namjerava izraditi niz malih fuzijskih reaktora koji bi se mogli instalirati u regionalnim tvornicama izotopa diljem Ujedinjenog Kraljevstva, ali i širom svijeta. 

Egzoplaneti iz laboratorija

Znanstvenici Sveučilišta Johnsa Hopkinsa uspjeli su u laboratorijskim uvjetima stvoriti uvjete koji pogoduju stvaranju izmaglice na egzoplanetima. Detalje projekta koji će omogućiti nove načine proučavanja atmosferske kemije egzoplaneta i pomoći znanstvenicima da modeliraju kako se egzoplanete formiraju i razvijaju objavili su u časopisu Nature Astronomy.

Istraživači su izradili dvije plinske smjese koje sadrže vodenu paru i druge spojeve za koje se pretpostavlja da su uobičajeni na egzoplanetima. Te su mješavine obasjali ultraljubičastim svjetlom i tako simulirali način na koji bi svjetlost zvijezda pokrenula kemijske reakcije koje proizvode čestice izmaglice. Zatim su izmjerili koliko su svjetlosti čestice apsorbirale i reflektirale kako bi shvatile kako će djelovati u interakciji sa svjetlošću u atmosferi.

"Pomoću tih podataka moći ćemo istražiti kakva je temperatura u atmosferi i na površini nekog planeta, ima li oblaka, koliko su visoki i od čega se sastoje ili koliko brzo vjetrovi pušu", objašnjavaju istraživači. "Sve to može nam pomoći da pozornost usmjerimo na određene planete i provodimo jedinstvene eksperimente umjesto da samo izvodimo generalizirane testove."

Najveći AI robot smanjuje troškove pregleda zrakoplova

Norveški Norse Atlantic Airways udružio se s tamošnjom tvrtkom Avinxt kako bi svog divovskog robota kojeg pokreću zelena tehnologija i umjetna inteligencija iskoristili za održavanje zrakoplova, od pranja i odleđivanja, do čišćenja motora. Pritom riječ nije samo o estetici; redovitim vanjskim pranjem smanjuje se otpor zraka, čime se štedi do dva posto goriva.

Robot će moći održavati i veliki i male zrakoplove, ali i vojne letjelice, a za provjeru ispravnosti koristit će kamere i umjetnu inteligenciju. U roku od nekoliko sati moći skenirati letjelicu u potrazi za neravninama i oštećenjima i precizno provjeriti konstrukciju zrakoplova, za što je obično potrebno nekoliko tjedana.

Biološki roboti od ljudskih stanica

Višestanični roboti, sićušni poput vrha zašiljene olovke, mogu se sami sastavljati i imaju izvanredan ljekoviti učinak na druge stanice. To znači da bi se bio botovi dobiveni od pacijenata mogli koristiti kao novi terapeutski alati za regeneraciju staničnog tkiva i liječenje bolesti.

Sve je počelo kad su na Sveučilištu Tufts stvorili višestanične biološke robote od stanica žabljeg embrija nazvane Xenobots, sposobne kretati se kroz prolaze, prikupljati materijale, bilježiti informacije, zaliječiti ozljede pa čak i samostalno replicirati cikluse. Nova studija, objavljena u časopisu Advanced Science, pokazuje da se bio botovi mogu stvoriti i od odraslih ljudskih stanica bez genetskih modifikacija te da pokazuju neke sposobnosti kakve nisu viđene kod Xenobota. U ovom slučaju, riječ je bila o stanicama iz ljudskog dušnika.

"Reprogramiranjem interakcija između stanica mogu se stvoriti nove višestanične strukture, analogno načinu na koji se kamen i cigla mogu rasporediti u različite strukturne elemente poput zidova, lučnih prolaza ili stupova", objašnjavaju istraživači koji su otkrili da ne samo da stanice mogu stvoriti nove višestanične oblike, već se mogu kretati na različite načine preko površine ljudskih neurona uzgojenih u laboratorijskoj posudi i potaknuti novi rast da popuni praznine nastale grebanjem sloja stanica. 

Prednosti korištenja ljudskih stanica uključuju mogućnost konstruiranja robota iz pacijentovih vlastitih stanica za obavljanje terapeutskog rada bez rizika od pokretanja imunološkog odgovora ili zahtijevanja imunosupresiva. Traju samo nekoliko tjedana prije nego što se razgrade pa se lako mogu apsorbirati u tijelo kad završe posao. Uz to, antroboti izvan tijela mogu preživjeti samo u vrlo specifičnim laboratorijskim uvjetima i nema rizika od izlaganja ili nenamjernog širenja izvan laboratorija. Isto tako, ne razmnožavaju se i nemaju genetskih izmjena, dodavanja ili brisanja, tako da ne postoji rizik da će evoluirati izvan postojećih zaštitnih mjera.

Stolni tenis za slijepe

Phoebe Peng sa Sveučilišta u Sydneyju istražuje načine koji će slabovidnim i slijepim osobama omogućiti da igraju stolni tenis koristeći zvuk. Proces koristi neuromorfne kamere i niz zvučnika koji igračima omogućuju da prate loptu i pokrete na temelju zvuka. Svoja zapažanja Peng će predstaviti na kongresu Acoustics 2023 Sydney koji počinje ovih dana.

Neuromorfne kamere idealne su za praćenje malih objekata poput loptica za stolni tenis. Za razliku od normalnih kamera koje snimaju kompletne slike scene, neuromorfne kamere prate promjene slike tijekom vremena. Koristeći dvije savršeno postavljene kamere, sustav koji je osmislila Peng identificira i prati lopticu u tri dimenzije u stvarnom vremenu. Ti se podaci unose u algoritam koji kontrolirao niz zvučnika duž rubova stola i stvaraju zvučno polje koje odgovara položaju loptice.

Detektor paralize lica

Paraliza lica uzrokovana oštećenjem facijalnog živca rezultira privremenom slabošću mišića ili paralizom na jednoj strani lica, što pogađa približno svaku 60. osobu u svijetu. Rjeđe, paraliza lica može biti uzrokovana i tumorom, infekcijom ili moždanim udarom. Kako bi smanjili dijagnostičke pogreške koje se često javljaju kod ovog uobičajenog i izlječivog neurološkog poremećaja, istraživači Srednjeg tehničkog sveučilišta (MTU) u Bagdadu i Sveučilišta Južne Australije (UniSA) razvili su novi dijagnostički alat koji koristi umjetnu inteligenciju i digitalnu kameru za otkrivanje paralize lica s 98% točnosti, uključujući spol i dob pacijenta. 

U radu, objavljenom u časopisu BioMedInformatics, oni su opisali sustav detekcije paralize lica u stvarnom vremenu s pomoću mikroračunala, digitalne kamere i algoritma dubokog učenja. Koristili su skup podataka od 26.000 slika koje su razvrstali usporedbom s fotografijama 20 pacijenata s različitim stupnjevima paralize lica. Prethodna literatura procjenjuje da se pogrešna dijagnoza javlja u do 20% slučajeva.

Kad Google AI i roboti udruže snage

Autonomni sustav koji kombinira robotiku s umjetnom inteligencijom za stvaranje potpuno novih materijala objavio je svoju prvu riznicu otkrića. Sustav, poznat kao A-Lab, smišlja recepte za materijale, uključujući neke koji bi se mogli koristiti u baterijama ili solarnim ćelijama. Zatim provodi sintezu i analizira proizvode, sve bez ljudske intervencije. 

A-Lab koristi najsuvremeniju robotiku za miješanje i zagrijavanje praškastih čvrstih sastojaka, a zatim analizira proizvod kako bi provjerio je li postupak uspio. Pročešljavanjem više od 30.000 objavljenih postupaka sinteze, A-Lab može procijeniti sličnost svake mete s postojećim materijalima i predložiti sastojke i reakcijske temperature potrebne za njihovu izradu. Zatim sustav odabire sastojke sa stalka, provodi sintezu i analizira proizvod, piše Nature.

Metoda biološki inspiriranog iskustva

Bespilotna podvodna vozila (UUV) koriste se diljem svijeta u teškim ekološkim, oceanskim, vojnim i spasilačkim misijama u često nepredvidivim i teškim uvjetima. Studija koju su vodili Sveučilište Flinders i francuski istraživači iskoristila je novo rješenje umjetne inteligencije nadahnuto biološkim računalstvom za poboljšanje potencijala UUV-ova i drugih prilagodljivih sustava upravljanja za rad s većom pouzdanošću u nemirnom moru i drugim nepredvidivim uvjetima.

Ovaj inovativni pristup, opisan u časopisu IEEE Access, koristi metodu ponavljanja biološki inspiriranog iskustva (BIER) kojom se optimalne performanse postižu dvostruko brže nego konvencionalnim Experience Replay načinima. Metoda uključuje dva memorijska međuspremnika; jedan se fokusira na nedavne parove stanje-radnja, a drugi naglašava pozitivne nagrade.

Kako bi testirali učinkovitost predložene metode, istraživači su proveli simulirane scenarije korištenjem UUV simulatora temeljenog na operativnom sustavu robota (ROS) i postupno povećavajući složenost scenarija. BIER se, kažu istraživači, pokazao izuzetno sposobnim i snalažljivim u nesigurnim i dinamičnim okruženjima, što će se iskoristiti prilikom izrade budućih, prilagodljivih sustava upravljanja.