editor

ผู้เขียน : editor

อัพเดท: 18 ส.ค. 2008 15.24 น. บทความนี้มีผู้ชม: 634401 ครั้ง

บทความเรื่องหุ่นยนต์จาก อาจารย์ ดร.ชิต เหล่าวัฒนา ผู้อำนวยการสถาบันวิทยาการหุ่นยนต์ภาคสนาม (FIBO)


ควบคุมหุ่นยนต์จากคลื่นสมอง-ความคิดของมนุษย์(1)

ลูกศิษย์ผมรุ่นแรก (ปริญญาตรีและโท) จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้า ธนบุรี คนหนึ่งกำลังทำงานวิจัยด้านหุ่นยนต์ระดับแนวหน้าของโลก อภิชาตศิษย์ผู้นี้คือ คุณรวิโชติ ชโลธร ปัจจุบันเป็นนักศึกษาปริญญาเอกของ มหาวิทยาลัยโอซาก้า ประเทศญี่ปุ่น ผมทราบว่าเขากำลังเขียนวิทยานิพนธ์อยู่ คิดว่าน่าจะจบการศึกษาได้ในไม่ช้านี้ครับ

ย้อนกลับไปเมื่อเดือนธันวาคมปี 2549 หนึ่งสัปดาห์ก่อนคริสต์มาสในเมืองซีแอตเทิล ประเทศสหรัฐอเมริกา มีพายุใหญ่โหมกระหน่ำเมืองนี้ สถานีวิทยุ โทรทัศน์และหนังสือพิมพ์ท้องถิ่นต่างก็รายงานผลความเสียหายที่เกิดจากพายุ อาทิ ต้นไม้ล้มขวางถนนระเนระนาดและพื้นที่ที่กระแสไฟฟ้าถูกตัดขาด เนื่องจากพายุพัดสายไฟฟ้าแรงสูงขาด แต่ก็มีข่าวอยู่ข่าวหนึ่งบนหน้าแรกของหนังสือพิมพ์ในเช้าวันศุกร์ที่แทรกขึ้นพาดหัวไว้ว่า “หุ่นยนต์สามารถทำงานได้อย่างใจคิด” อยู่บนรูปภาพซึ่งมีหุ่นยนต์ที่มีโครงสร้างคล้ายมนุษย์( Humanoid Robot ) นั่งอยู่ข้างๆชายหนุ่มคนหนึ่งซึ่งสวมหมวกเหมือนหมวกว่ายน้ำที่มีสายไฟต่อระโยงระยางเต็มไปหมดไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์

หนังสือพิมพ์ซีแอตเทิลไทม์รายงานว่าทีมนักวิจัยได้รับเชิญจากสาขาวิชาวิทยาการคอมพิวเตอร์และวิศวกรรมของมหาวิทยาลัยแห่งรัฐวอชิงตัน( University of Washington ในเมืองซีแอตเทิล ) ไปเป็นสักขีพยานในการแสดงต่อสาธารณะชนเป็นครั้งแรกของการใช้คลื่นสมองควบคุมการทำงานของหุ่นยนต์ที่มีโครงสร้างคล้ายมนุษย์

นักวิจัยได้ประสบความสำเร็จในการทำให้หุ่นยนต์ขนาดเล็กซึ่งสูงประมาณ 2 ฟุตที่มีรูปร่างคล้ายมนุษย์สามารถเดินไปยังโต๊ะจำลองที่มีวัตถุรูปทรงสี่เหลี่ยม 2 ชิ้นวางอยู่ หุ่นยนต์ตัวนี้สามารถที่จะเลือกหยิบวัตถุชิ้นใดชิ้นหนึ่งบนโต๊ะ ไปวางบนโต๊ะที่เราต้องการได้ ซึ่งหุ่นยนต์จะเลือกหยิบวัตถุชิ้นใดขึ้นหรือวางลงบนโต๊ะตัวใด โดยการตีความจากคลื่นสมองของผู้ควบคุมหุ่นยนต์นั้น

ศาสตราจาร์ย ราเจช ราโอ นักประสาทวิทยาผู้มีบทบาทเป็นผู้อำนวยการโครงการวิจัยนี้ เขาได้อธิบายว่า “เราสามารถวัดและแยกแยะรูปแบบของคลื่นสมองเมื่อเรากำลังคิดถึงสิ่งของที่ต่างๆกันได้” โดยปกติแล้วคลื่นสมองที่เรากล่าวถึงนี้เป็นสัญญาณทางไฟฟ้าอ่อนๆที่มีความไวต่อสัญญาณรบกวน ดังนั้นการแยกแยะรูปแบบของคลื่นสมองนี้จึงทำได้ยากมากแต่ด้วยวิธีการวิเคราะห์สัญญาณโดยคอมพิวเตอร์โดยใช้หลักการทางปัญญาประดิษฐ์ ( Artificial Intelligence ) ทำให้เราสามารถวิเคราะห์และแยกแยะรูปแบบของคลื่นสมองได้ และเมื่อคลื่นสมองได้ถูกตีความโดยเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ต่อกับผู้ควบคุมซึ่งสวมหมวกอยู่ มันจะส่งคำสั่งไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์อีกเครื่องหนึ่งที่อยู่ในตัวของหุ่นยนต์ผ่านทางอินเตอร์เน็ทให้หุ่นยนต์สามารถปฏิบัติตามคำสั่งได้

ศาตราจาร์ย ราโอ อธิบายเพิ่มเติมว่า สมองของเรานั้นประกอบด้วยเซลล์สมองหลายล้านเซลล์ เซลล์สมองเหล่านี้ทำงานรวมกันเป็นกลุ่มๆในหน้าที่ต่างๆกัน เช่น การมองเห็น การได้ยิน การควบคุมอากัปกิริยาต่างๆ การตีความทางภาษา การเรียงลำดับเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นแล้วและเหตุการณ์ที่กำลังจะทำ เซลล์สมองแต่และเซลล์ทำงานโดยการส่งกระแสไฟฟ้าอย่างอ่อนๆไปยังเซลล์สมองข้างเคียง เมื่อเซลล์สมองจำนวนมากทำงานร่วมกันเราจะสามารถตรวจวัดสัญญาณคลื่นสมองนี้ได้จากผิวหนังศีรษะ โดยปกติแล้วเราจะวัดสัญญาณสมองนี้ได้หลังจากสมองตอบสนองต่อเหตุการณ์ใดเหตุการณ์หนึ่ง โดยเฉพาะการมองเห็นในช่วงเวลาสามร้อยในพันส่วนของวินาที ประมาณ 300 มิลลิวินนาที ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่ช้าเกินไปเพื่อที่จะใช้ในการควบคุมหุ่นยนต์

หุ่นยนต์รูปร่างคล้ายมนุษย์โดยเฉพาะอย่างยิ่งตัวใช้ในการทดลองนั้นต้องการคำสั่งควบคุมถึง 1หมื่นคำสั่งใน1วินาที ทีมนักวิจัยได้พยายามหลายครั้งเพื่อที่จะใช้คลื่นสมองในลักษณะนี้ไปควบคุมหุ่นยนต์แต่ไม่เป็นผลสำเร็จ

จนกระทั่งคุณรวิโชติ ชโลธร นักวิจัยชาวไทย ในมหาวิทยาลัยเดียวกันได้เสนอให้ใช้คลื่นสมองควบคุมการตัดสินใจของหุ่นยนต์แทนที่จะใช้ควบคุมการเคลื่อนไหว โดยเขาได้ให้เหตุผลว่า การเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์เช่นการเดินไปยังตำแหน่งต่างๆการ หยิบสิ่งของขึ้น หรือวางสิ่งของลงในตำแหน่งที่ระบุสามารถกระทำได้โดยการใช้วิธีการทางปัญญาประดิษฐ์ที่เขากำลังทำการวิจัยอยู่ ดังนั้นเราสามารถที่จะใช้สัญญาณสมองควบคุมการตัดสินใจของหุ่นยนต์ เช่น การเลือกหยิบสิ่งของที่เราต้องการหรือว่างสิ่งของลงในที่ที่เราเลือกเป็นต้น

คุณรวิโชติเป็นผู้เชี่ยวชาญเฉพาะทางด้านหุ่นยนต์ที่มีโครงสร้างคล้ายมนุษย์ เขาเคยทำงานให้มหาวิทยาลัยโอซาก้าในประเทศญี่ปุ่น โดยนำทีมของมหาวิทยาลัยโอซาก้าชนะเลิศการแข่งขัน โรโบคัพ ( RoboCup ) ในการแข่งขันการเตะลูกโทษของหุ่นยนต์แบบที่มีโครงสร้างคล้ายมนุษย์ ณ ประเทศอิตาลีในปีพ.ศ. 2546 และ ณ ประเทศโปตุเกสในปีพ.ศ. 2547 หลังจากนั้น ศาสตราจาร์ย ราโอ จากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐวอชิงตันได้เชิญเขามาร่วมทีมวิจัยนี้




ข้อคิดเห็น/เสนอแนะ มาที่ผู้เขียนได้ที่ djitt@fibo.kmutt.ac.th



drdjitt7070.jpg

รู้จักผู้เขียน
รศ.ดร. ชิต เหล่าวัฒนา
จบปริญญาตรีวิศวกรรมศาสตร์ (เกียรตินิยม) จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้า ธนบุรี ไดัรับทุนมอนบูโช รัฐบาลญี่ปุ่นไปศึกษาและทำวิจัยด้านหุ่นยนต์ที่มหาวิทยาลัยเกียวโต ประเทศญี่ปุ่น เข้าศึกษาต่อระดับปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยคาร์เนกี้เมลลอน สหรัฐอเมริกา ด้วยทุนฟุลไบรท์ และจากบริษัท AT&T ได้รับประกาศนียบัตรด้านการจัดการเทคโนโลยีจากสถาบันเทคโนโลยีแห่งมลรัฐแมสซาชูเซสต์ (เอ็มไอที) สหรัฐอเมริกา

ภายหลังจบการศึกษา ดร. ชิต ได้กลับมาเป็นอาจารย์สอนที่มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้า ธนบุรี และเป็นผู้ก่อตั้งสถาบันวิทยาการหุ่นยนต์ภาคสนาม หรือที่คนทั่วไปรู้จักในนาม “ฟีโบ้ (FIBO)” เป็นหน่วยงานหนึ่งในมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้า ธนบุรี เพื่อทำงานวิจัยพื้นฐาน และประยุกต์ด้านเทคโนโลยีหุ่นยนต์ ตลอดจนให้คำปรึกษาหน่วยงานรัฐบาล เอกชน และบริษัทข้ามชาติ (Multi-national companies) ในประเทศไทยด้านการลงทุนทางเทคโนโลยี การใช้งานเทคโนโลยีอัตโนมัติชั้นสูง และการจัดการเทคโนโลยีสารสนเทศอย่างมีประสิทธิภาพ



บทความนี้เกิดจากการเขียนและส่งขึ้นมาสู่ระบบแบบอัตโนมัติ สมาคมฯไม่รับผิดชอบต่อบทความหรือข้อความใดๆ ทั้งสิ้น เพราะไม่สามารถระบุได้ว่าเป็นความจริงหรือไม่ ผู้อ่านจึงควรใช้วิจารณญาณในการกลั่นกรอง และหากท่านพบเห็นข้อความใดที่ขัดต่อกฎหมายและศีลธรรม หรือทำให้เกิดความเสียหาย หรือละเมิดสิทธิใดๆ กรุณาแจ้งมาที่ ht.ro.apt@ecivres-bew เพื่อทีมงานจะได้ดำเนินการลบออกจากระบบในทันที