新西蘭奧克蘭大學(xué)科學(xué)家最近設(shè)計(jì)出一種人造肌肉計(jì)算機(jī)，其采用最簡(jiǎn)單的通用圖靈機(jī)設(shè)計(jì)，只要時(shí)間和內(nèi)存足夠，就能解決任何計(jì)算問題，并且也能“思考”。這為開發(fā)智能型仿真假體、能適應(yīng)環(huán)境變化的柔軟機(jī)器人鋪平了道路。相關(guān)論文發(fā)表在最近出版的《應(yīng)用物理快報(bào)》上。1936年，阿蘭·圖靈證明，所有材質(zhì)的計(jì)算機(jī)都具有相同的基礎(chǔ)邏輯結(jié)構(gòu)。人們熟悉的計(jì)算機(jī)大多是由硅半導(dǎo)體制成，其他還有用DNA、光等其他非傳統(tǒng)材料制成的計(jì)算機(jī)。

“據(jù)我們所知，這是首次用人造肌肉來建造計(jì)算機(jī)。”論文作者之一、奧克蘭大學(xué)的本杰明·馬克·奧布賴恩說，“這樣它們能直接而緊密地嵌入人造肌肉設(shè)備中，讓這些設(shè)備像有了生命一樣靈活反應(yīng)。雖然目前我們的計(jì)算機(jī)還有很多堅(jiān)硬部分，但本質(zhì)上是彈性柔軟的，且能與傳統(tǒng)的計(jì)算方法相匹敵?！?/p>

人造肌肉計(jì)算機(jī)仿照斯蒂芬·沃爾弗拉姆的2,3圖靈機(jī)結(jié)構(gòu)制成，有一個(gè)讀寫頭能閱讀存儲(chǔ)在帶子上的符號(hào)，然后根據(jù)該符號(hào)和自身狀態(tài)（0或1）按照編好的一套指令來確定下一步該寫入或存儲(chǔ)什么。2,3圖靈機(jī)是已知的最簡(jiǎn)單通用機(jī)型，對(duì)人造肌肉材料來說非常理想。理論上只要13條肌肉，就能解決任何計(jì)算問題。人造肌肉能通過舒張和收縮，執(zhí)行多種計(jì)算過程所涉及的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。比如肌肉把滑動(dòng)子推到合適位置、編制指令表等。在演示例子中，肌肉舒張時(shí)會(huì)按下開關(guān)通電。目前的人造肌肉計(jì)算機(jī)很大（約1立方米）也很慢（0.15赫茲），但在測(cè)試輸入時(shí)，能輸出正確的計(jì)算序列。

人造肌肉也能計(jì)算和“思考”，通過感知、計(jì)算、移動(dòng)，人造肌肉會(huì)讓這些設(shè)備適應(yīng)復(fù)雜多變的環(huán)境，就像真正的肌肉那樣靈活反應(yīng)。奧布賴恩說，比如章魚，它們有極其靈巧的觸手，能以無限自由度操作?！罢卖~解決這一問題是靠遍布手臂的分布式神經(jīng)元。利用人造肌肉邏輯，將來我們也能讓機(jī)器人做到這一點(diǎn)?！?/p>

研究人員打算分步驟實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)。奧布賴恩說：“將來我們想把技術(shù)微型化，讓它運(yùn)行更快、更便于攜帶；開發(fā)更持久耐用的材料；實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)整體軟化；開發(fā)模擬結(jié)構(gòu)；造出具有內(nèi)置計(jì)算機(jī)的軟體機(jī)器人控制器?！?/p>