導讀
據美國北卡羅萊納州立大學官網近日報道，該校與中國江南大學的研究人員合作開發出一種無需任何集中式處理就可以感知、計算和響應的結構。這項技術有望應用於軟體機器人、人機接口、義肢裝置、新型顯示器等一系列領域。
背景
傳統的機器，例如筆記本電腦或者機器人，都依賴於集中式處理的剛性電子元器件來執行計算並處理信息。
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據美國北卡羅萊納州立大學官網近日報道，該校與中國江南大學的研究人員合作開發出一種無需任何集中式處理就可以感知、計算和響應的結構。這項技術有望應用於軟體機器人、人機接口、義肢裝置、新型顯示器等一系列領域。
背景
傳統的機器，例如筆記本電腦或者機器人，都依賴於集中式處理的剛性電子元器件來執行計算並處理信息。
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
類似地，脊椎動物也會採用大腦來集中處理信息，不同之處在於大腦是柔軟的。
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據美國北卡羅萊納州立大學官網近日報道，該校與中國江南大學的研究人員合作開發出一種無需任何集中式處理就可以感知、計算和響應的結構。這項技術有望應用於軟體機器人、人機接口、義肢裝置、新型顯示器等一系列領域。
背景
傳統的機器，例如筆記本電腦或者機器人，都依賴於集中式處理的剛性電子元器件來執行計算並處理信息。
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
類似地，脊椎動物也會採用大腦來集中處理信息，不同之處在於大腦是柔軟的。
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
無論是機器還是人類，信息都會發往中央位置進行處理，然後再由中央位置發出指令。舉例來說，當我們用手觸摸一個蘋果時，大腦會採集到相應的信息，計算之後作出響應，使手可以抓住這個蘋果。
那麼，是否可以不經大腦的計算和處理，直接讓手來進行感知與運算，然後作出響應，抓住這個蘋果呢？也就是說，如果將大腦比作中央處理器，手比作傳感器，那麼能否讓傳感器不通過中央處理器來自行運算並作出響應呢？
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據美國北卡羅萊納州立大學官網近日報道，該校與中國江南大學的研究人員合作開發出一種無需任何集中式處理就可以感知、計算和響應的結構。這項技術有望應用於軟體機器人、人機接口、義肢裝置、新型顯示器等一系列領域。
背景
傳統的機器，例如筆記本電腦或者機器人，都依賴於集中式處理的剛性電子元器件來執行計算並處理信息。
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
類似地，脊椎動物也會採用大腦來集中處理信息，不同之處在於大腦是柔軟的。
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
無論是機器還是人類，信息都會發往中央位置進行處理，然後再由中央位置發出指令。舉例來說，當我們用手觸摸一個蘋果時，大腦會採集到相應的信息，計算之後作出響應，使手可以抓住這個蘋果。
那麼，是否可以不經大腦的計算和處理，直接讓手來進行感知與運算，然後作出響應，抓住這個蘋果呢？也就是說，如果將大腦比作中央處理器，手比作傳感器，那麼能否讓傳感器不通過中央處理器來自行運算並作出響應呢？
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
顯然，目前對於人類來說，這個“不經大腦”的假設是不切實際的。但是，一種神奇的動物卻可以做到，它就是章魚（又稱八爪魚）。
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據美國北卡羅萊納州立大學官網近日報道，該校與中國江南大學的研究人員合作開發出一種無需任何集中式處理就可以感知、計算和響應的結構。這項技術有望應用於軟體機器人、人機接口、義肢裝置、新型顯示器等一系列領域。
背景
傳統的機器，例如筆記本電腦或者機器人，都依賴於集中式處理的剛性電子元器件來執行計算並處理信息。
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
類似地，脊椎動物也會採用大腦來集中處理信息，不同之處在於大腦是柔軟的。
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
無論是機器還是人類，信息都會發往中央位置進行處理，然後再由中央位置發出指令。舉例來說，當我們用手觸摸一個蘋果時，大腦會採集到相應的信息，計算之後作出響應，使手可以抓住這個蘋果。
那麼，是否可以不經大腦的計算和處理，直接讓手來進行感知與運算，然後作出響應，抓住這個蘋果呢？也就是說，如果將大腦比作中央處理器，手比作傳感器，那麼能否讓傳感器不通過中央處理器來自行運算並作出響應呢？
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
顯然，目前對於人類來說，這個“不經大腦”的假設是不切實際的。但是，一種神奇的動物卻可以做到，它就是章魚（又稱八爪魚）。
章魚（圖片來源：維基百科）
與人類相比，章魚大腦的控制能力要自由得多。百分之四十的神經元集中在章魚的大腦，而其餘的百分之六十則均勻地分佈於章魚的觸腕，這種獨特的神經元分佈方式，使得章魚的每一根觸腕都好像一個大腦。這也意味著，肢體運動的計劃、計算和執行都可以由觸腕自己完成，而且章魚的觸腕即使切下來也能自行運動。
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據美國北卡羅萊納州立大學官網近日報道，該校與中國江南大學的研究人員合作開發出一種無需任何集中式處理就可以感知、計算和響應的結構。這項技術有望應用於軟體機器人、人機接口、義肢裝置、新型顯示器等一系列領域。
背景
傳統的機器，例如筆記本電腦或者機器人，都依賴於集中式處理的剛性電子元器件來執行計算並處理信息。
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
類似地，脊椎動物也會採用大腦來集中處理信息，不同之處在於大腦是柔軟的。
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
無論是機器還是人類，信息都會發往中央位置進行處理，然後再由中央位置發出指令。舉例來說，當我們用手觸摸一個蘋果時，大腦會採集到相應的信息，計算之後作出響應，使手可以抓住這個蘋果。
那麼，是否可以不經大腦的計算和處理，直接讓手來進行感知與運算，然後作出響應，抓住這個蘋果呢？也就是說，如果將大腦比作中央處理器，手比作傳感器，那麼能否讓傳感器不通過中央處理器來自行運算並作出響應呢？
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
顯然，目前對於人類來說，這個“不經大腦”的假設是不切實際的。但是，一種神奇的動物卻可以做到，它就是章魚（又稱八爪魚）。
章魚（圖片來源：維基百科）
與人類相比，章魚大腦的控制能力要自由得多。百分之四十的神經元集中在章魚的大腦，而其餘的百分之六十則均勻地分佈於章魚的觸腕，這種獨特的神經元分佈方式，使得章魚的每一根觸腕都好像一個大腦。這也意味著，肢體運動的計劃、計算和執行都可以由觸腕自己完成，而且章魚的觸腕即使切下來也能自行運動。
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
創新
受到章魚啟發，美國北卡羅萊納州立大學與中國江南大學的研究人員合作開發出一種無需任何集中式處理就可以感知、計算和響應的結構，並創造出一種兼具機器人與計算機特點的設備。
這項工作的論文共同通訊作者、北卡羅萊納州立大學化學與生物分子工程系教授邁克爾·迪基（Michael Dickey）表示：“我們稱之為‘軟觸覺邏輯（soft tactile logic）’技術，並開發了一系列的原型，以展示這項技術在材料層面（傳感器接收輸入的地方）進行決策的能力，而不是依賴於基於半導體集中式處理的邏輯系統。”
“我們的方案受到章魚啟發，章魚不僅擁有一個集中式處理的大腦，也擁有遍佈其觸腕的重要神經元結構。這樣就增加了觸腕基於感覺輸入而不是來自大腦的直接指令進行‘決策’的可能性。”
技術
軟觸覺邏輯原型的核心是一種普通的結構：一種柔軟、可拉伸的硅橡膠混合著可在不同溫度下變色的顏料。這種染色的硅橡膠內含一些通道，通道中充滿了室溫下呈液態的金屬，有效地創造出溼軟的金屬線神經系統。
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據美國北卡羅萊納州立大學官網近日報道，該校與中國江南大學的研究人員合作開發出一種無需任何集中式處理就可以感知、計算和響應的結構。這項技術有望應用於軟體機器人、人機接口、義肢裝置、新型顯示器等一系列領域。
背景
傳統的機器，例如筆記本電腦或者機器人，都依賴於集中式處理的剛性電子元器件來執行計算並處理信息。
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
類似地，脊椎動物也會採用大腦來集中處理信息，不同之處在於大腦是柔軟的。
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
無論是機器還是人類，信息都會發往中央位置進行處理，然後再由中央位置發出指令。舉例來說，當我們用手觸摸一個蘋果時，大腦會採集到相應的信息，計算之後作出響應，使手可以抓住這個蘋果。
那麼，是否可以不經大腦的計算和處理，直接讓手來進行感知與運算，然後作出響應，抓住這個蘋果呢？也就是說，如果將大腦比作中央處理器，手比作傳感器，那麼能否讓傳感器不通過中央處理器來自行運算並作出響應呢？
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
顯然，目前對於人類來說，這個“不經大腦”的假設是不切實際的。但是，一種神奇的動物卻可以做到，它就是章魚（又稱八爪魚）。
章魚（圖片來源：維基百科）
與人類相比，章魚大腦的控制能力要自由得多。百分之四十的神經元集中在章魚的大腦，而其餘的百分之六十則均勻地分佈於章魚的觸腕，這種獨特的神經元分佈方式，使得章魚的每一根觸腕都好像一個大腦。這也意味著，肢體運動的計劃、計算和執行都可以由觸腕自己完成，而且章魚的觸腕即使切下來也能自行運動。
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
創新
受到章魚啟發，美國北卡羅萊納州立大學與中國江南大學的研究人員合作開發出一種無需任何集中式處理就可以感知、計算和響應的結構，並創造出一種兼具機器人與計算機特點的設備。
這項工作的論文共同通訊作者、北卡羅萊納州立大學化學與生物分子工程系教授邁克爾·迪基（Michael Dickey）表示：“我們稱之為‘軟觸覺邏輯（soft tactile logic）’技術，並開發了一系列的原型，以展示這項技術在材料層面（傳感器接收輸入的地方）進行決策的能力，而不是依賴於基於半導體集中式處理的邏輯系統。”
“我們的方案受到章魚啟發，章魚不僅擁有一個集中式處理的大腦，也擁有遍佈其觸腕的重要神經元結構。這樣就增加了觸腕基於感覺輸入而不是來自大腦的直接指令進行‘決策’的可能性。”
技術
軟觸覺邏輯原型的核心是一種普通的結構：一種柔軟、可拉伸的硅橡膠混合著可在不同溫度下變色的顏料。這種染色的硅橡膠內含一些通道，通道中充滿了室溫下呈液態的金屬，有效地創造出溼軟的金屬線神經系統。
硅橡膠與熱變色顏料（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
按壓或者拉伸硅橡改變了液態金屬的形狀，增加了它的電阻，當電流通過時，又提高了它的溫度。溫度升高，觸發周圍溫度敏感的染料產生顏色變化。換句話說，整體結構擁有一種感知觸摸與應力的可調節方法。
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據美國北卡羅萊納州立大學官網近日報道，該校與中國江南大學的研究人員合作開發出一種無需任何集中式處理就可以感知、計算和響應的結構。這項技術有望應用於軟體機器人、人機接口、義肢裝置、新型顯示器等一系列領域。
背景
傳統的機器，例如筆記本電腦或者機器人，都依賴於集中式處理的剛性電子元器件來執行計算並處理信息。
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
類似地，脊椎動物也會採用大腦來集中處理信息，不同之處在於大腦是柔軟的。
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
無論是機器還是人類，信息都會發往中央位置進行處理，然後再由中央位置發出指令。舉例來說，當我們用手觸摸一個蘋果時，大腦會採集到相應的信息，計算之後作出響應，使手可以抓住這個蘋果。
那麼，是否可以不經大腦的計算和處理，直接讓手來進行感知與運算，然後作出響應，抓住這個蘋果呢？也就是說，如果將大腦比作中央處理器，手比作傳感器，那麼能否讓傳感器不通過中央處理器來自行運算並作出響應呢？
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
顯然，目前對於人類來說，這個“不經大腦”的假設是不切實際的。但是，一種神奇的動物卻可以做到，它就是章魚（又稱八爪魚）。
章魚（圖片來源：維基百科）
與人類相比，章魚大腦的控制能力要自由得多。百分之四十的神經元集中在章魚的大腦，而其餘的百分之六十則均勻地分佈於章魚的觸腕，這種獨特的神經元分佈方式，使得章魚的每一根觸腕都好像一個大腦。這也意味著，肢體運動的計劃、計算和執行都可以由觸腕自己完成，而且章魚的觸腕即使切下來也能自行運動。
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
創新
受到章魚啟發，美國北卡羅萊納州立大學與中國江南大學的研究人員合作開發出一種無需任何集中式處理就可以感知、計算和響應的結構，並創造出一種兼具機器人與計算機特點的設備。
這項工作的論文共同通訊作者、北卡羅萊納州立大學化學與生物分子工程系教授邁克爾·迪基（Michael Dickey）表示：“我們稱之為‘軟觸覺邏輯（soft tactile logic）’技術，並開發了一系列的原型，以展示這項技術在材料層面（傳感器接收輸入的地方）進行決策的能力，而不是依賴於基於半導體集中式處理的邏輯系統。”
“我們的方案受到章魚啟發，章魚不僅擁有一個集中式處理的大腦，也擁有遍佈其觸腕的重要神經元結構。這樣就增加了觸腕基於感覺輸入而不是來自大腦的直接指令進行‘決策’的可能性。”
技術
軟觸覺邏輯原型的核心是一種普通的結構：一種柔軟、可拉伸的硅橡膠混合著可在不同溫度下變色的顏料。這種染色的硅橡膠內含一些通道，通道中充滿了室溫下呈液態的金屬，有效地創造出溼軟的金屬線神經系統。
硅橡膠與熱變色顏料（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
按壓或者拉伸硅橡改變了液態金屬的形狀，增加了它的電阻，當電流通過時，又提高了它的溫度。溫度升高，觸發周圍溫度敏感的染料產生顏色變化。換句話說，整體結構擁有一種感知觸摸與應力的可調節方法。
拉伸（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
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據美國北卡羅萊納州立大學官網近日報道，該校與中國江南大學的研究人員合作開發出一種無需任何集中式處理就可以感知、計算和響應的結構。這項技術有望應用於軟體機器人、人機接口、義肢裝置、新型顯示器等一系列領域。
背景
傳統的機器，例如筆記本電腦或者機器人，都依賴於集中式處理的剛性電子元器件來執行計算並處理信息。
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
類似地，脊椎動物也會採用大腦來集中處理信息，不同之處在於大腦是柔軟的。
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
無論是機器還是人類，信息都會發往中央位置進行處理，然後再由中央位置發出指令。舉例來說，當我們用手觸摸一個蘋果時，大腦會採集到相應的信息，計算之後作出響應，使手可以抓住這個蘋果。
那麼，是否可以不經大腦的計算和處理，直接讓手來進行感知與運算，然後作出響應，抓住這個蘋果呢？也就是說，如果將大腦比作中央處理器，手比作傳感器，那麼能否讓傳感器不通過中央處理器來自行運算並作出響應呢？
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
顯然，目前對於人類來說，這個“不經大腦”的假設是不切實際的。但是，一種神奇的動物卻可以做到，它就是章魚（又稱八爪魚）。
章魚（圖片來源：維基百科）
與人類相比，章魚大腦的控制能力要自由得多。百分之四十的神經元集中在章魚的大腦，而其餘的百分之六十則均勻地分佈於章魚的觸腕，這種獨特的神經元分佈方式，使得章魚的每一根觸腕都好像一個大腦。這也意味著，肢體運動的計劃、計算和執行都可以由觸腕自己完成，而且章魚的觸腕即使切下來也能自行運動。
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
創新
受到章魚啟發，美國北卡羅萊納州立大學與中國江南大學的研究人員合作開發出一種無需任何集中式處理就可以感知、計算和響應的結構，並創造出一種兼具機器人與計算機特點的設備。
這項工作的論文共同通訊作者、北卡羅萊納州立大學化學與生物分子工程系教授邁克爾·迪基（Michael Dickey）表示：“我們稱之為‘軟觸覺邏輯（soft tactile logic）’技術，並開發了一系列的原型，以展示這項技術在材料層面（傳感器接收輸入的地方）進行決策的能力，而不是依賴於基於半導體集中式處理的邏輯系統。”
“我們的方案受到章魚啟發，章魚不僅擁有一個集中式處理的大腦，也擁有遍佈其觸腕的重要神經元結構。這樣就增加了觸腕基於感覺輸入而不是來自大腦的直接指令進行‘決策’的可能性。”
技術
軟觸覺邏輯原型的核心是一種普通的結構：一種柔軟、可拉伸的硅橡膠混合著可在不同溫度下變色的顏料。這種染色的硅橡膠內含一些通道，通道中充滿了室溫下呈液態的金屬，有效地創造出溼軟的金屬線神經系統。
硅橡膠與熱變色顏料（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
按壓或者拉伸硅橡改變了液態金屬的形狀，增加了它的電阻，當電流通過時，又提高了它的溫度。溫度升高，觸發周圍溫度敏感的染料產生顏色變化。換句話說，整體結構擁有一種感知觸摸與應力的可調節方法。
拉伸（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
按壓（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
研究人員也開發了其他的軟觸覺邏輯原型。在這些原型中，採用同樣的動作，即通過觸摸改變液態金屬的形狀，可將電能重新分配到網絡中的其他部分，使材料變色、啟動馬達或者打開燈光。
導讀
據美國北卡羅萊納州立大學官網近日報道，該校與中國江南大學的研究人員合作開發出一種無需任何集中式處理就可以感知、計算和響應的結構。這項技術有望應用於軟體機器人、人機接口、義肢裝置、新型顯示器等一系列領域。
背景
傳統的機器，例如筆記本電腦或者機器人，都依賴於集中式處理的剛性電子元器件來執行計算並處理信息。
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
類似地，脊椎動物也會採用大腦來集中處理信息，不同之處在於大腦是柔軟的。
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
無論是機器還是人類，信息都會發往中央位置進行處理，然後再由中央位置發出指令。舉例來說，當我們用手觸摸一個蘋果時，大腦會採集到相應的信息，計算之後作出響應，使手可以抓住這個蘋果。
那麼，是否可以不經大腦的計算和處理，直接讓手來進行感知與運算，然後作出響應，抓住這個蘋果呢？也就是說，如果將大腦比作中央處理器，手比作傳感器，那麼能否讓傳感器不通過中央處理器來自行運算並作出響應呢？
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
顯然，目前對於人類來說，這個“不經大腦”的假設是不切實際的。但是，一種神奇的動物卻可以做到，它就是章魚（又稱八爪魚）。
章魚（圖片來源：維基百科）
與人類相比，章魚大腦的控制能力要自由得多。百分之四十的神經元集中在章魚的大腦，而其餘的百分之六十則均勻地分佈於章魚的觸腕，這種獨特的神經元分佈方式，使得章魚的每一根觸腕都好像一個大腦。這也意味著，肢體運動的計劃、計算和執行都可以由觸腕自己完成，而且章魚的觸腕即使切下來也能自行運動。
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
創新
受到章魚啟發，美國北卡羅萊納州立大學與中國江南大學的研究人員合作開發出一種無需任何集中式處理就可以感知、計算和響應的結構，並創造出一種兼具機器人與計算機特點的設備。
這項工作的論文共同通訊作者、北卡羅萊納州立大學化學與生物分子工程系教授邁克爾·迪基（Michael Dickey）表示：“我們稱之為‘軟觸覺邏輯（soft tactile logic）’技術，並開發了一系列的原型，以展示這項技術在材料層面（傳感器接收輸入的地方）進行決策的能力，而不是依賴於基於半導體集中式處理的邏輯系統。”
“我們的方案受到章魚啟發，章魚不僅擁有一個集中式處理的大腦，也擁有遍佈其觸腕的重要神經元結構。這樣就增加了觸腕基於感覺輸入而不是來自大腦的直接指令進行‘決策’的可能性。”
技術
軟觸覺邏輯原型的核心是一種普通的結構：一種柔軟、可拉伸的硅橡膠混合著可在不同溫度下變色的顏料。這種染色的硅橡膠內含一些通道，通道中充滿了室溫下呈液態的金屬，有效地創造出溼軟的金屬線神經系統。
硅橡膠與熱變色顏料（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
按壓或者拉伸硅橡改變了液態金屬的形狀，增加了它的電阻，當電流通過時，又提高了它的溫度。溫度升高，觸發周圍溫度敏感的染料產生顏色變化。換句話說，整體結構擁有一種感知觸摸與應力的可調節方法。
拉伸（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
按壓（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
研究人員也開發了其他的軟觸覺邏輯原型。在這些原型中，採用同樣的動作，即通過觸摸改變液態金屬的形狀，可將電能重新分配到網絡中的其他部分，使材料變色、啟動馬達或者打開燈光。
按壓A點，馬達打開，LED打開。（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
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據美國北卡羅萊納州立大學官網近日報道，該校與中國江南大學的研究人員合作開發出一種無需任何集中式處理就可以感知、計算和響應的結構。這項技術有望應用於軟體機器人、人機接口、義肢裝置、新型顯示器等一系列領域。
背景
傳統的機器，例如筆記本電腦或者機器人，都依賴於集中式處理的剛性電子元器件來執行計算並處理信息。
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
類似地，脊椎動物也會採用大腦來集中處理信息，不同之處在於大腦是柔軟的。
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
無論是機器還是人類，信息都會發往中央位置進行處理，然後再由中央位置發出指令。舉例來說，當我們用手觸摸一個蘋果時，大腦會採集到相應的信息，計算之後作出響應，使手可以抓住這個蘋果。
那麼，是否可以不經大腦的計算和處理，直接讓手來進行感知與運算，然後作出響應，抓住這個蘋果呢？也就是說，如果將大腦比作中央處理器，手比作傳感器，那麼能否讓傳感器不通過中央處理器來自行運算並作出響應呢？
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
顯然，目前對於人類來說，這個“不經大腦”的假設是不切實際的。但是，一種神奇的動物卻可以做到，它就是章魚（又稱八爪魚）。
章魚（圖片來源：維基百科）
與人類相比，章魚大腦的控制能力要自由得多。百分之四十的神經元集中在章魚的大腦，而其餘的百分之六十則均勻地分佈於章魚的觸腕，這種獨特的神經元分佈方式，使得章魚的每一根觸腕都好像一個大腦。這也意味著，肢體運動的計劃、計算和執行都可以由觸腕自己完成，而且章魚的觸腕即使切下來也能自行運動。
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
創新
受到章魚啟發，美國北卡羅萊納州立大學與中國江南大學的研究人員合作開發出一種無需任何集中式處理就可以感知、計算和響應的結構，並創造出一種兼具機器人與計算機特點的設備。
這項工作的論文共同通訊作者、北卡羅萊納州立大學化學與生物分子工程系教授邁克爾·迪基（Michael Dickey）表示：“我們稱之為‘軟觸覺邏輯（soft tactile logic）’技術，並開發了一系列的原型，以展示這項技術在材料層面（傳感器接收輸入的地方）進行決策的能力，而不是依賴於基於半導體集中式處理的邏輯系統。”
“我們的方案受到章魚啟發，章魚不僅擁有一個集中式處理的大腦，也擁有遍佈其觸腕的重要神經元結構。這樣就增加了觸腕基於感覺輸入而不是來自大腦的直接指令進行‘決策’的可能性。”
技術
軟觸覺邏輯原型的核心是一種普通的結構：一種柔軟、可拉伸的硅橡膠混合著可在不同溫度下變色的顏料。這種染色的硅橡膠內含一些通道，通道中充滿了室溫下呈液態的金屬，有效地創造出溼軟的金屬線神經系統。
硅橡膠與熱變色顏料（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
按壓或者拉伸硅橡改變了液態金屬的形狀，增加了它的電阻，當電流通過時，又提高了它的溫度。溫度升高，觸發周圍溫度敏感的染料產生顏色變化。換句話說，整體結構擁有一種感知觸摸與應力的可調節方法。
拉伸（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
按壓（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
研究人員也開發了其他的軟觸覺邏輯原型。在這些原型中，採用同樣的動作，即通過觸摸改變液態金屬的形狀，可將電能重新分配到網絡中的其他部分，使材料變色、啟動馬達或者打開燈光。
按壓A點，馬達打開，LED打開。（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
按壓A點和B點，馬達關閉，LED打開。（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學
在一個點上觸摸硅橡膠產生的響應，與在兩個點上觸摸產生的響應不同。通過這種方式，系統可以執行簡單的邏輯，以響應觸摸。
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據美國北卡羅萊納州立大學官網近日報道，該校與中國江南大學的研究人員合作開發出一種無需任何集中式處理就可以感知、計算和響應的結構。這項技術有望應用於軟體機器人、人機接口、義肢裝置、新型顯示器等一系列領域。
背景
傳統的機器，例如筆記本電腦或者機器人，都依賴於集中式處理的剛性電子元器件來執行計算並處理信息。
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
類似地，脊椎動物也會採用大腦來集中處理信息，不同之處在於大腦是柔軟的。
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
無論是機器還是人類，信息都會發往中央位置進行處理，然後再由中央位置發出指令。舉例來說，當我們用手觸摸一個蘋果時，大腦會採集到相應的信息，計算之後作出響應，使手可以抓住這個蘋果。
那麼，是否可以不經大腦的計算和處理，直接讓手來進行感知與運算，然後作出響應，抓住這個蘋果呢？也就是說，如果將大腦比作中央處理器，手比作傳感器，那麼能否讓傳感器不通過中央處理器來自行運算並作出響應呢？
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
顯然，目前對於人類來說，這個“不經大腦”的假設是不切實際的。但是，一種神奇的動物卻可以做到，它就是章魚（又稱八爪魚）。
章魚（圖片來源：維基百科）
與人類相比，章魚大腦的控制能力要自由得多。百分之四十的神經元集中在章魚的大腦，而其餘的百分之六十則均勻地分佈於章魚的觸腕，這種獨特的神經元分佈方式，使得章魚的每一根觸腕都好像一個大腦。這也意味著，肢體運動的計劃、計算和執行都可以由觸腕自己完成，而且章魚的觸腕即使切下來也能自行運動。
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
創新
受到章魚啟發，美國北卡羅萊納州立大學與中國江南大學的研究人員合作開發出一種無需任何集中式處理就可以感知、計算和響應的結構，並創造出一種兼具機器人與計算機特點的設備。
這項工作的論文共同通訊作者、北卡羅萊納州立大學化學與生物分子工程系教授邁克爾·迪基（Michael Dickey）表示：“我們稱之為‘軟觸覺邏輯（soft tactile logic）’技術，並開發了一系列的原型，以展示這項技術在材料層面（傳感器接收輸入的地方）進行決策的能力，而不是依賴於基於半導體集中式處理的邏輯系統。”
“我們的方案受到章魚啟發，章魚不僅擁有一個集中式處理的大腦，也擁有遍佈其觸腕的重要神經元結構。這樣就增加了觸腕基於感覺輸入而不是來自大腦的直接指令進行‘決策’的可能性。”
技術
軟觸覺邏輯原型的核心是一種普通的結構：一種柔軟、可拉伸的硅橡膠混合著可在不同溫度下變色的顏料。這種染色的硅橡膠內含一些通道，通道中充滿了室溫下呈液態的金屬，有效地創造出溼軟的金屬線神經系統。
硅橡膠與熱變色顏料（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
按壓或者拉伸硅橡改變了液態金屬的形狀，增加了它的電阻，當電流通過時，又提高了它的溫度。溫度升高，觸發周圍溫度敏感的染料產生顏色變化。換句話說，整體結構擁有一種感知觸摸與應力的可調節方法。
拉伸（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
按壓（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
研究人員也開發了其他的軟觸覺邏輯原型。在這些原型中，採用同樣的動作，即通過觸摸改變液態金屬的形狀，可將電能重新分配到網絡中的其他部分，使材料變色、啟動馬達或者打開燈光。
按壓A點，馬達打開，LED打開。（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
按壓A點和B點，馬達關閉，LED打開。（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學
在一個點上觸摸硅橡膠產生的響應，與在兩個點上觸摸產生的響應不同。通過這種方式，系統可以執行簡單的邏輯，以響應觸摸。
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
價值
這項技術有望應用於軟體機器人、人機接口、義肢裝置、新型顯示器等一系列領域。
導讀
據美國北卡羅萊納州立大學官網近日報道，該校與中國江南大學的研究人員合作開發出一種無需任何集中式處理就可以感知、計算和響應的結構。這項技術有望應用於軟體機器人、人機接口、義肢裝置、新型顯示器等一系列領域。
背景
傳統的機器，例如筆記本電腦或者機器人，都依賴於集中式處理的剛性電子元器件來執行計算並處理信息。
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
類似地，脊椎動物也會採用大腦來集中處理信息，不同之處在於大腦是柔軟的。
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
無論是機器還是人類，信息都會發往中央位置進行處理，然後再由中央位置發出指令。舉例來說，當我們用手觸摸一個蘋果時，大腦會採集到相應的信息，計算之後作出響應，使手可以抓住這個蘋果。
那麼，是否可以不經大腦的計算和處理，直接讓手來進行感知與運算，然後作出響應，抓住這個蘋果呢？也就是說，如果將大腦比作中央處理器，手比作傳感器，那麼能否讓傳感器不通過中央處理器來自行運算並作出響應呢？
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
顯然，目前對於人類來說，這個“不經大腦”的假設是不切實際的。但是，一種神奇的動物卻可以做到，它就是章魚（又稱八爪魚）。
章魚（圖片來源：維基百科）
與人類相比，章魚大腦的控制能力要自由得多。百分之四十的神經元集中在章魚的大腦，而其餘的百分之六十則均勻地分佈於章魚的觸腕，這種獨特的神經元分佈方式，使得章魚的每一根觸腕都好像一個大腦。這也意味著，肢體運動的計劃、計算和執行都可以由觸腕自己完成，而且章魚的觸腕即使切下來也能自行運動。
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
創新
受到章魚啟發，美國北卡羅萊納州立大學與中國江南大學的研究人員合作開發出一種無需任何集中式處理就可以感知、計算和響應的結構，並創造出一種兼具機器人與計算機特點的設備。
這項工作的論文共同通訊作者、北卡羅萊納州立大學化學與生物分子工程系教授邁克爾·迪基（Michael Dickey）表示：“我們稱之為‘軟觸覺邏輯（soft tactile logic）’技術，並開發了一系列的原型，以展示這項技術在材料層面（傳感器接收輸入的地方）進行決策的能力，而不是依賴於基於半導體集中式處理的邏輯系統。”
“我們的方案受到章魚啟發，章魚不僅擁有一個集中式處理的大腦，也擁有遍佈其觸腕的重要神經元結構。這樣就增加了觸腕基於感覺輸入而不是來自大腦的直接指令進行‘決策’的可能性。”
技術
軟觸覺邏輯原型的核心是一種普通的結構：一種柔軟、可拉伸的硅橡膠混合著可在不同溫度下變色的顏料。這種染色的硅橡膠內含一些通道，通道中充滿了室溫下呈液態的金屬，有效地創造出溼軟的金屬線神經系統。
硅橡膠與熱變色顏料（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
按壓或者拉伸硅橡改變了液態金屬的形狀，增加了它的電阻，當電流通過時，又提高了它的溫度。溫度升高，觸發周圍溫度敏感的染料產生顏色變化。換句話說，整體結構擁有一種感知觸摸與應力的可調節方法。
拉伸（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
按壓（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
研究人員也開發了其他的軟觸覺邏輯原型。在這些原型中，採用同樣的動作，即通過觸摸改變液態金屬的形狀，可將電能重新分配到網絡中的其他部分，使材料變色、啟動馬達或者打開燈光。
按壓A點，馬達打開，LED打開。（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
按壓A點和B點，馬達關閉，LED打開。（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學
在一個點上觸摸硅橡膠產生的響應，與在兩個點上觸摸產生的響應不同。通過這種方式，系統可以執行簡單的邏輯，以響應觸摸。
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
價值
這項技術有望應用於軟體機器人、人機接口、義肢裝置、新型顯示器等一系列領域。
（圖片來源：Michael Dickey/ 北卡羅萊納州立大學）
迪基表示：“這是一個概念驗證性的演示，它展示了我們如何將決策設計到軟材料中的新想法。生命體無需依賴一個剛性的集中式處理器展開決策。我們模仿了這種模式，採用完全柔軟的材料，展示了基於材料的分佈式邏輯。”
在生物系統中發現的複雜傳感器與致動器的啟發下，研究人員們目前正在探索製造更復雜的柔性電路的方法。
關鍵字
軟體機器人、分佈式、義肢
參考資料
【1】Yang Jin, Yiliang Lin, Abolfazl Kiani, Ishan D. Joshipura, Mingqiao Ge, Michael D. Dickey. Materials tactile logic via innervated soft thermochromic elastomers. Nature Communications, 2019; 10 (1) DOI: 10.1038/s41467-019-12161-1
【2】https://news.ncsu.edu/2019/09/soft-tactile-logic/