中國(guó)科技網(wǎng)訊(記者常麗君)據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)3月29日(北京時(shí)間)報(bào)道,,新西蘭奧克蘭大學(xué)科學(xué)家最近設(shè)計(jì)出一種人造肌肉計(jì)算機(jī),其采用最簡(jiǎn)單的通用圖靈機(jī)設(shè)計(jì),,只要時(shí)間和內(nèi)存足夠,就能解決任何計(jì)算問(wèn)題,,并且也能“思考”,。這為開發(fā)智能型仿真假體、能適應(yīng)環(huán)境變化的柔軟機(jī)器人鋪平了道路,。相關(guān)論文發(fā)表在最近出版的《應(yīng)用物理快報(bào)》上,。
1936年,阿蘭·圖靈證明,,所有材質(zhì)的計(jì)算機(jī)都具有相同的基礎(chǔ)邏輯結(jié)構(gòu),。人們熟悉的計(jì)算機(jī)大多是由硅半導(dǎo)體制成,其他還有用DNA,、光等其他非傳統(tǒng)材料制成的計(jì)算機(jī),。
“據(jù)我們所知,這是首次用人造肌肉來(lái)建造計(jì)算機(jī),?!闭撐淖髡咧弧W克蘭大學(xué)的本杰明·馬克·奧布賴恩說(shuō),,“這樣它們能直接而緊密地嵌入人造肌肉設(shè)備中,,讓這些設(shè)備像有了生命一樣靈活反應(yīng)。雖然目前我們的計(jì)算機(jī)還有很多堅(jiān)硬部分,,但本質(zhì)上是彈性柔軟的,,且能與傳統(tǒng)的計(jì)算方法相匹敵?!?/p>
人造肌肉計(jì)算機(jī)仿照斯蒂芬·沃爾弗拉姆的2,,3圖靈機(jī)結(jié)構(gòu)制成,有一個(gè)讀寫頭能閱讀存儲(chǔ)在帶子上的符號(hào),,然后根據(jù)該符號(hào)和自身狀態(tài)(0或1)按照編好的一套指令來(lái)確定下一步該寫入或存儲(chǔ)什么,。2,3圖靈機(jī)是已知的最簡(jiǎn)單通用機(jī)型,,對(duì)人造肌肉材料來(lái)說(shuō)非常理想,。理論上只要13條肌肉,就能解決任何計(jì)算問(wèn)題,。
人造肌肉能通過(guò)舒張和收縮,,執(zhí)行多種計(jì)算過(guò)程所涉及的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。比如肌肉把滑動(dòng)子推到合適位置,、編制指令表等,。在演示例子中,肌肉舒張時(shí)會(huì)按下開關(guān)通電,。目前的人造肌肉計(jì)算機(jī)很大(約1立方米)也很慢(0.15赫茲),,但在測(cè)試輸入時(shí),,能輸出正確的計(jì)算序列。
人造肌肉也能計(jì)算和“思考”,,通過(guò)感知,、計(jì)算、移動(dòng),,人造肌肉會(huì)讓這些設(shè)備適應(yīng)復(fù)雜多變的環(huán)境,,就像真正的肌肉那樣靈活反應(yīng)。奧布賴恩說(shuō),,比如章魚,,它們有極其靈巧的觸手,,能以無(wú)限自由度操作,。“章魚解決這一問(wèn)題是靠遍布手臂的分布式神經(jīng)元,。利用人造肌肉邏輯,,將來(lái)我們也能讓機(jī)器人做到這一點(diǎn)?!?/p>
研究人員打算分步驟實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo),。奧布賴恩說(shuō):“將來(lái)我們想把技術(shù)微型化,讓它運(yùn)行更快,、更便于攜帶,;開發(fā)更持久耐用的材料;實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)整體軟化,;開發(fā)模擬結(jié)構(gòu),;造出具有內(nèi)置計(jì)算機(jī)的軟體機(jī)器人控制器?!?/p>
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