जब संभोग की बात आती है, तो हेलिकोनियस तितलियों के लिए दो चीजें मायने रखती हैं: उनके संभावित साथी की शक्ल और गंध।काली और नारंगी तितलियों का दिमाग अविश्वसनीय रूप से छोटा होता है, फिर भी उन्हें एक ही समय में दोनों संवेदी इनपुट को संसाधित करना पड़ता है - जो कि वर्तमान कृत्रिम बुद्धिमत्ता (एआई) प्रौद्योगिकियों से अधिक है जो महत्वपूर्ण ऊर्जा खपत के बिना प्राप्त कर सकते हैं।

एआई को तितलियों की तरह स्मार्ट बनाने के लिए, पेन स्टेट शोधकर्ताओं की एक टीम ने एक बहु-संवेदी एआई प्लेटफॉर्म बनाया है जो अधिक उन्नत है और अन्य एआई प्रौद्योगिकियों की तुलना में कम ऊर्जा का उपयोग करता है।

शोधकर्ताओं ने कहा कि वर्तमान एआई प्रौद्योगिकियां अक्सर मनुष्यों और जानवरों द्वारा उपयोग की जाने वाली बहु-संवेदी निर्णय लेने की प्रक्रियाओं की नकल करने में विफल रहती हैं।यह रोबोटिक्स में उपयोग के लिए एआई की क्षमता को सीमित कर सकता हैस्मार्ट सेंसरजो दोषपूर्ण संरचनाओं या आसन्न रासायनिक रिसाव जैसे खतरों का पता लगाता है।

इंजीनियरिंग विज्ञान और यांत्रिकी के एसोसिएट प्रोफेसर और अध्ययन के संबंधित लेखक सप्तर्षि दास ने कहा, "यदि आप आज हमारे पास मौजूद एआई के बारे में सोचते हैं, तो हमारे पास दृश्य या उत्कृष्ट भाषा प्रोसेसर पर आधारित बहुत अच्छे छवि प्रोसेसर हैं जो ऑडियो का उपयोग करते हैं।"प्रकाशितमेंउन्नत सामग्री.

"लेकिन जब आप अधिकांश जानवरों और मनुष्यों के बारे में सोचते हैं, तो निर्णय लेना एक से अधिक इंद्रियों पर आधारित होता है। जबकि एआई एकल संवेदी इनपुट के साथ काफी अच्छा प्रदर्शन करता है, वर्तमान एआई के साथ बहु-संवेदी निर्णय लेने का काम नहीं हो रहा है।"

हेलिकोनियस तितलियाँ एक साथ दृश्य संकेत के माध्यम से एक साथी का चयन करती हैं - यह देखते हुए कि संभावित साथी के पंख का पैटर्न वास्तव में हेलिकोनियस तितली में से एक है - और अन्य तितली द्वारा छोड़े गए फेरोमोन का रासायनिक संकेत है।ध्यान दें, दास ने कहा, तितली इसे एक छोटे मस्तिष्क के साथ प्रबंधित करती है जो न्यूनतम ऊर्जा का उपयोग करती है।यह आधुनिक कंप्यूटिंग के बिल्कुल विपरीत है, जो महत्वपूर्ण मात्रा में ऊर्जा की खपत करती है।

दास ने कहा, "तितलियों और कई अन्य जानवरों के मस्तिष्क बहुत छोटे होते हैं, और वे कम मात्रा में संसाधनों का उपयोग करते हैं, उपयोग की गई ऊर्जा और मस्तिष्क के भौतिक आकार दोनों के संदर्भ में।""और फिर भी वे कम्प्यूटेशनल कार्य करते हैं जो एक साथ कई संवेदी इनपुट पर निर्भर होते हैं।"

इलेक्ट्रॉनिक रूप से इस व्यवहार की नकल करने के लिए, शोधकर्ताओं ने एक संभावित समाधान की ओर रुख किया जिसमें 2डी सामग्री शामिल है, जो एक से कुछ परमाणुओं तक मोटी होती है।शोधकर्ताओं ने दो 2D सामग्रियों, मोलिब्डेनम सल्फाइड (MoS) से बना एक हार्डवेयर प्लेटफ़ॉर्म विकसित किया2_{) और ग्राफीन।}राज्यमंत्री

2_{हार्डवेयर प्लेटफ़ॉर्म का भाग एक मेमट्रांसिटर है, एक इलेक्ट्रॉनिक जो मेमोरी और सूचना प्रक्रिया दोनों निष्पादित कर सकता है।}शोधकर्ताओं ने MoS को चुना₂इसकी प्रकाश-संवेदन क्षमताओं के लिए, जो तितली की दृश्य क्षमताओं की नकल करती है।

डिवाइस का ग्राफीन भाग एक केमिट्रांजिस्टर है जो रासायनिक अणुओं का पता लगा सकता है और तितली के मस्तिष्क के फेरोमोन का पता लगाने की नकल कर सकता है।

इंजीनियरिंग विज्ञान और यांत्रिकी में द्वितीय वर्ष के डॉक्टरेट छात्र, सह-लेखक सुबीर घोष ने कहा, "दृश्य संकेत और फेरोमोन रासायनिक संकेत यह निर्णय लेते हैं कि मादा तितली नर तितली के साथ संभोग करेगी या नहीं।"

"तो, हमें उससे प्रेरित होकर एक विचार आया, यह सोचकर कि हमारे पास उन क्षमताओं के साथ 2डी सामग्री कैसे है। फोटोरेस्पॉन्सिव एमओएस2_{और रासायनिक रूप से सक्रिय ग्राफीन को एआई और न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग के लिए एक विज़ुओकेमिकल-एकीकृत मंच बनाने के लिए जोड़ा जा सकता है।"}शोधकर्ताओं ने अपने दोहरे सामग्री सेंसर को अलग-अलग रंगीन रोशनी में उजागर करके, दृश्य संकेतों की नकल करके और तितलियों द्वारा छोड़े गए फेरोमोन के समान विभिन्न रासायनिक संरचनाओं के साथ समाधान लागू करके अपने डिवाइस का परीक्षण किया।

लक्ष्य यह देखना था कि उनका सेंसर फोटो डिटेक्टर और केमिसेंसर दोनों से जानकारी को कितनी अच्छी तरह एकीकृत कर सकता है, ठीक उसी तरह जैसे तितली की संभोग सफलता पंख के रंग और फेरोमोन ताकत के मिलान पर निर्भर करती है।

आउटपुट प्रतिक्रिया को मापकर, शोधकर्ताओं ने निर्धारित किया कि उनके उपकरण दृश्य और रासायनिक संकेतों को सहजता से एकीकृत कर सकते हैं।

उन्होंने कहा, यह उनके सेंसर के लिए विभिन्न प्रकार की सूचनाओं को एक साथ संसाधित करने और व्याख्या करने की क्षमता को उजागर करता है।

इंजीनियरिंग विज्ञान और यांत्रिकी में चौथे वर्ष के डॉक्टरेट छात्र और अध्ययन के सह-लेखक यिकाई झेंग ने कहा, "हमने अपने सेंसर के सर्किट में अनुकूलनशीलता भी पेश की, जैसे कि एक क्यू दूसरे की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है।""यह अनुकूलनशीलता उसी तरह है जैसे एक मादा तितली जंगल में अलग-अलग परिदृश्यों के जवाब में अपने संभोग व्यवहार को समायोजित करती है।"

शोधकर्ताओं ने कहा, एआई सिस्टम के मौजूदा तरीके से तुलना करने पर, एकल डिवाइस में दोहरी सेंसिंग भी अधिक ऊर्जा कुशल है।वे विभिन्न सेंसर मॉड्यूल से डेटा एकत्र करते हैं और फिर इसे प्रोसेसिंग मॉड्यूल में भेज देते हैं, जिससे देरी और अत्यधिक ऊर्जा खपत हो सकती है।

इसके बाद, शोधकर्ताओं ने कहा कि वे अपने उपकरण में दो इंद्रियों को एकीकृत करने से लेकर तीन इंद्रियों तक विस्तार करने की योजना बना रहे हैं, यह नकल करते हुए कि कैसे एक क्रेफ़िश शिकार और शिकारियों को समझने के लिए दृश्य, स्पर्श और रासायनिक संकेतों का उपयोग करती है।लक्ष्य विभिन्न वातावरणों में जटिल निर्णय लेने वाले परिदृश्यों को संभालने में सक्षम हार्डवेयर एआई उपकरणों को विकसित करना है।

घोष ने कहा, "हम बिजली संयंत्र जैसी जगहों पर सेंसर सिस्टम लगा सकते हैं, जो कई संवेदी संकेतों के आधार पर लीक या विफल सिस्टम जैसे संभावित मुद्दों का पता लगाएगा।""जैसे किरासायनिकगंध, या कंपन में परिवर्तन, या दृष्टिगत रूप से कमज़ोरियों का पता लगाना।इससे सिस्टम और कर्मचारियों को यह निर्धारित करने में बेहतर मदद मिलेगी कि उन्हें इसे जल्दी से ठीक करने के लिए क्या करने की आवश्यकता है क्योंकि यह सिर्फ एक इंद्रिय पर निर्भर नहीं था, बल्कि कई इंद्रियों पर निर्भर था।"