自我監測工程中的仿神經設計
受生物機制啟發之工程實作現在隨處可見，今天介紹的這篇文章將焦點放在「自我監測（self-monitoring）」的系統上，簡言之是有自我意識（self-awareness）的系統，我們可以進一步將其區分為三個層次，從簡單的反射行為，到對自身結構的意識，再到學習與預測。文章分別探討各層次的神經科學與自動機器人領域類比，讓我們對現代仿生設計有基本認識。
反射行為僅依簡單的神經迴路，即可觸發即時的動作，且多為先天即具備，用以避免陷入迫切危險，或完成重複性的簡單任務，如位於脊髓的中樞模式發生器（central pattern generators）自動仲裁肌群的活動；體內平衡（homeostasis）與身體調適（allostasis），分別對應內在身體平衡，和對外在環境影響的平衡，一個工程上的例子是，一隻六足機器人若其中一隻腳缺損導致行走路線偏移，機器人會漸漸修正其步態，正是需要對自身結構認知，以適應不同身體狀態；最高層級的控制牽涉到認知行為，舉凡記憶、學習、注意力，甚至情緒，如現代人形機器人（humanoid robot）會將五官設計為可活動的，以讓人感受更細膩的情緒表達。
撰文：姚皇宇
原始文獻：A. A. Chiba and J. L. Krichmar, "Neurobiologically Inspired Self-Monitoring Systems," in Proceedings of the IEEE, doi: 10.1109/JPROC.2020.2979233.
反射行為僅依簡單的神經迴路，即可觸發即時的動作，且多為先天即具備，用以避免陷入迫切危險，或完成重複性的簡單任務，如位於脊髓的中樞模式發生器（central pattern generators）自動仲裁肌群的活動；體內平衡（homeostasis）與身體調適（allostasis），分別對應內在身體平衡，和對外在環境影響的平衡，一個工程上的例子是，一隻六足機器人若其中一隻腳缺損導致行走路線偏移，機器人會漸漸修正其步態，正是需要對自身結構認知，以適應不同身體狀態；最高層級的控制牽涉到認知行為，舉凡記憶、學習、注意力，甚至情緒，如現代人形機器人（humanoid robot）會將五官設計為可活動的，以讓人感受更細膩的情緒表達。
撰文：姚皇宇
原始文獻：A. A. Chiba and J. L. Krichmar, "Neurobiologically Inspired Self-Monitoring Systems," in Proceedings of the IEEE, doi: 10.1109/JPROC.2020.2979233.
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