Sieć neuronowa  

W cybernetyce siecią neuronową nazywa się symulatory modeli matematycznych, które przetwarzają informacje pochodzące z wielu elementów. Budowa cybernetycznych sieci neuronowych opiera się na budowie ludzkiego mózgu, a przebieg informacji wygląda tak samo, jak w biologicznych sieciach neuronowych. W technice sieci neuronowe wykorzystywane są najczęściej do rozpoznawania kontekstowego. Sieci neuronowe potrafią analizować obrazy oraz odpowiednio je przetwarzać, dzięki odwzorowaniom geometrycznym i rozkładaniu wzorca na pojedyncze piksele. Sieci neuronowe bardzo dobrze radzą sobie także z przetwarzaniem sygnałów, między innymi z filtracją, konwersją i transformacją. Szczególne miejsce sieci neuronowe zajmują w robotyce i automatyce, gdzie wykorzystuje się je do sterowania, optymalizacji i planowania ruchu. W przeciwieństwie do zwykłych programów, sieci neuronowe wykonują kilka obliczeń równolegle, ponadto mogą wskazać wynik nie korzystając z algorytmów. Ważną cechą sieci neuronowej jest jej umiejętność uczenia się. Sieć neuronowa jest w stanie „przystosować się” do panujących warunków, co ma duże znaczenie przy konstruowaniu robotów, które mają nauczyć się rozpoznawać nowe sytuacje i samodzielnie podejmować decyzje co do dalszego przebiegu procesów. Sieć neuronowa jest ważną częścią pamięci asocjacyjnej, gdzie pełni funkcję pamięci skojarzeniowej – oznacza to, że sieć kojarzy ze sobą dwa wektory, nawet jeśli dane wejściowe obarczone są zakłóceniami. Sztuczne neurony sieci mogą być połączone ze sobą w różny sposób, a do najpopularniejszych typów sieci neuronowych zalicza się sieci jednokierunkowe jednowarstwowe, wielowarstwowe i rekurencyjne. Budowa sieci neuronowej nie musi być z góry określona w zależności od problemu, jaki ma rozwiązać. Jednak bardzo proste sieci mogą nie dać sobie rady ze zbyt złożonymi zagadnieniami.

Automatyka  

Automatyką nazywa się proces sterowania automatycznego, to znaczy takiego, w którym nie bierze udziału człowiek. Automatyka nie oznacza jednak wyłącznie zastąpienia pracy człowieka maszynami – ten proces nazywany jest automatyzacją albo mechanizacją. W automatyce chodzi bowiem o to, aby określić rodzaj poleceń i sposób ich wykonywania, tak aby maszyna po rozpoczęciu pracy była w stanie samodzielnie podejmować decyzje co dalszego przebiegu procesu. Automaty stosowane są przede wszystkim w przemyśle i procesach technologicznych, co pozwala znacznie zredukować czas pracy, a do tego zapewnia jednakowy standard dla wszystkich efektów końcowych. Rozwój automatyki rozpoczął się podczas rewolucji przemysłowej, kiedy w fabrykach zaczęto zastępować pracę ludzkich rąk maszynami. Potrzeba coraz większej wydajności przemysłowej zmuszała do opracowywania bardziej efektywnych urządzeń, przy których obecność człowieka była redukowana do niezbędnego minimum. Kolejnym przełomem w automatyce okazała się technika komputerowa. Dzięki komputerom udało się opracować jeszcze doskonalsze i dużo bezpieczniejsze systemy automatyki, ponadto komputery okazały się niezastąpione podczas nadzorowania i sterowania przebiegu procesów. Urządzenia automatyki można sklasyfikować według ich przeznaczenia – wyróżnia się urządzenia pomiarowe, urządzenia sterujące oraz urządzenia wykonawcze. Podstawowe dziedziny, w których automatyka odgrywa dużą rolę to przemysł (wydobywczy, chemiczny, hutniczy), sieci użyteczności publicznej (wodociągi, elektrownie, telekomunikacja), systemy militarne, medycyna, rolnictwo oraz transport. Automatyka jest ściśle powiązana z teorią sterowania. Dzięki tej teorii można zaprojektować optymalny układ regulacji, który będzie sterował obiektem albo procesem w zadany sposób. Automatyka jest także ważną częścią mechatroniki.

Cybernetyka w medycynie  

Dodano: 20-03-2012, Tagowanie: programowanie, analiza

Nauka i technika niemal od zawsze były bardzo ważnym sojusznikiem medycyny, która poszukiwała skutecznych rozwiązań dla szczególnie trudnych przypadków. Takim problemem jest na przykład utrata kończyny – dzisiaj korzysta się z protez, które nawet jeśli wyglądem mocno przypominają prawdziwe ręce czy nogi, wciąż odznaczają się funkcjonalnością daleką od ideału. Zaawansowane technologicznie protezy starają się naśladować naturalny ruch układu kostno-mięśniowego. Konstrukcje mechaniczne zastępuje się układami elektronicznymi, co ma umożliwić „połączenie się” sztucznej kończyny z układem nerwowym, tak aby narząd dało się sterować za pomocą własnych myśli. Brzmi jak science fiction, ale przecież mózg wysyła do reszty ciała polecenia właśnie w postaci impulsów elektrycznych. Problemem jest jednak duża zmienność częstotliwości drgań fal mózgowych, związana z różnorodnością zadań, jakie może wykonać ludzka kończyna. Zatem człowiek, który chciałby sterować swoją sztuczną ręką bądź nogą musiałby się nauczyć generować odpowiednie fale, co nie jest prostym zadaniem. Pomocne w przekazywaniu tych impulsów mogłyby być układy neuroelektroniczne, które będą sprzężone z ludzkim mózgiem. W eksperymentalnych układach tego typu neurony i nerwy tworzą wspólny system z połączeniami elektronicznymi i razem odpowiadają za komunikację między żywymi komórkami nerwowymi a układami elektronicznymi protezy. W ten sposób dane wysyłane przez elektronikę sztucznej kończyny tłumaczone są na przekaz zrozumiały dla mózgu i na odwrót. Cybernetyczna ręka mogłaby mieć zakres działania zbliżony do prawdziwej kończyny, ponieważ sygnały dotyczyłyby położenia całej dłoni i pojedynczych palców, siły uścisku dłoni, chwytania przedmiotów, a nawet pewnych bodźców czuciowych. Za pomocą cybernetycznej ręki możliwe będzie nawet rozpoznawanie kształtów i faktury dotykanych przedmiotów.


poprzednia     1 2 [3] 4     następna
Copyright © www.easy-graft.pl. All Rights Reserved.