智能皮肤：新AI感知温度的突破

对于人工智能来说，能获取“触觉”能力就已经是一件非常了不起的成就了。而在此基础上更进一步，让人工智能体获得探知温度变化的功能，就显得更为难得了。但是针对这一项课题，韩国研究人员在2014年底也已经取得了突破。他们证实，通过特制传感器的帮助，人类可以研制出“人造皮肤”，以此帮助部分丧失感知能力的人士。

根据美国《赫芬顿邮报》的消息，在2014年12月9日，韩国首尔国立大学生物工程师金大荣教授及其团队已经成功研发出了一种能够感知外界温度变化的人造皮肤。在这种皮肤的帮助下，部分遭受截肢，或者是表皮功能受损的患者，可以“重新感受到一杯水的温度”。

在金大荣主导的这项研究当中，研究人员为人造皮肤设定了一套神经模拟系统。而在这个神经网络当中，各类感应器互相勾连，形成了庞杂的交织网络层。当面对外界提问时，金大荣教授解释说：“这一套人工皮肤，是在若干个感应装置共同协作的条件下产生作用的。为了能够使它更准确地感知到外界温度变化，我们给它配备了压力传感器列阵、温度及湿度传感器列阵，还有张力感应器列阵等。在这些列阵之间还有众多电阻供热原件负责数据信息的传导。在这一整套精细元件的帮助下，再加上高仿真皮层的包裹，一张人工皮肤就制成了。”

关于这一次学术成果，金大荣通过两个不同的实验来证实自己的理论。首先，他邀请了一名不幸遭遇截肢的男子进入本次实验。随后，实验室工作人员为这名男子安装上了一只附带实验用皮肤的假臂，然后递给他一个电热玩偶。当接通电源之后，这个玩偶的体温会产生不同的变化，而使用假肢感触玩偶表皮温度的实验者，则能明显感受到自己怀中玩偶的温差变化。

随后，工作人员将附着在假臂上的人工皮肤剥离了下来，让实验者用自己的“金属手”去感受玩偶的温度变化。但是这一次，无论人们如何调高或者降低玩偶的体温，实验者都无法感触到其中的任何温度值。

如此对比，就完全证实了，金大荣教授主导的“人造皮肤”，是完全能帮助人类感受到外界的温差变化的。除此之外，实验室工作人员还进行了另一项实验。他们利用微电极的帮助，将小白鼠的神经末梢和人工皮肤传感器连接起来。随后，实验者对这块智能皮肤施加压力。接下来，令实验者为之一振的消息出现了：小白鼠的大脑当中也出现了刺激信号。这就是说，这一块通过传感器与小白鼠相连的人工皮肤，是完全可以完成传送生物信号的任务的。(www.xing528.com)

显然，通过机械臂和小白鼠实验，研究者完全证实了智能皮肤的可行性。按照金大荣教授及其团队的设想，在未来一段时间里，他们将会把这一门技术推向市场，借此帮助更多因为意外而丧失触感功能的人恢复对热源的灵敏度。而对于智能皮肤的工作原理，金大荣教授则解释说：“在这些人造皮肤上，我们布置了大量的传感装置，有的负责采集光电，有的负责转换压力信号，还有的负责感应外界的温度和湿度。那么，这些冷冰冰的数据究竟是如何转变成物理信号传递给人体的呢？在这里我们引进了电阻供热原件，让它们来帮助模拟周边环境的温度变化，而这也正是关于热感智能皮肤研究的核心技术之一。”

实际上，传统触感装置大多只能帮助人类感知到一些具体的实物，而对温度、湿度等抽象性概念难以做到有效感应，而金大荣教授的电阻供热原件就从技术上解决了这一个问题。当外界温度发生改变时，分布在智能皮肤上的温度传感器列阵很快就检测到了这些信号，随后，它们将这些信号进行转化处理，传导给上级服务器；在接收到传感器递送来的数据信息之后，服务器又会依据这些资料制作出相应的指令，下达给电阻供热原件，告诉它们应该产生的热能值到底是多少；接收到服务器命令的电阻供热原件马上按照指示对整张智能皮肤加热；之后，与人体手臂相连的传感器会马上将热度信号投射到该部位的人体神经末梢，这时一次由人体外部的温度感知传递，就真正传入人体感知系统了。

在实验中看上去理所当然的热能传递，实际上是经历了复杂的数据推算和物理模拟的。如果没有电阻供热原件的帮助，这些抽象的概念符号，是无论如何也无法被转换成能被人脑识别的信息而进入人体神经系统的。

更重要的是，在金大荣等人看来，新的技术理念既然能让人工智能感应到外部环境的温度变化，那么利用相类似的设想，就能实现湿度、声波等抽象课题的破解。这就是说，在未来一段时间里，真正具有全方位触感功能的机械手臂，将会识别包括触碰材质、温度差异、湿度差别在内的一系列抽象化概念。而假如这一天真的到来了，那么对于那些因为种种原因而丧失听力或者其他各类触觉能力的人来说，将是一件无比美妙的事情。