Simulasi 2 arah peer to peer untuk mengendalikan musculoskeletal tikus menggunakan saraf robot yang didstribusikan lewat super komputer klasik Fugaku dan beberapa komputer lainnya.

Tujuan penelitian dan metode

Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari sistem saraf pada tikus untuk bisa dikendalikan lewat otak digital yang mengendalikan motorik skunder maupun premier pada tubuh tikus dengan tungkai depan yang dapat digerakan dengan tiga sendi dan enam otot, dengan metode peer to peer melalui internet menggunakan beberapa komputer untuk mengendalikan tungkai tikus menggunakan otak digital, disimulasikan lewat komputer salah satunya super komputer klasik Fugaku komputer andalan dari Jepang yang merupakan komputer klasik tercanggih nomor satu di dunia.

Otak digital ini berkomunikasi dengan tungkai dan saraf tikus lewat Robot Operation System(ROS) yang di koding menggunakan Bahasa pemrograman C/C++, bagian-bagian tubuh tikus dikendalikan menggunakan 3 komputer, model M2 dan CBT pada komputer Fugaku, model CB pada GPU local, dan server NRP, ketiga komputer tersebut saling terhubung satu sama lain untuk menggerakan bagian-bagian saraf dan tungkai pada tikus, percobaan yang dilakukan untuk menggerakan tungkai tikus yaitu dengan menarik dan mendorong sebuah tuas berulang kali.

Hasil Penelitian

1. Simulasi dua arah antara otak dan tubuh tikus yang didistribusikan lewat beberapa Komputer.

Pada hasil simulasi dua arah antara otak dan bagian tubuh tikus bekerja dengan kooperatif dan terkoneksi, itu artinya tidak ada masalah pada bagian neuron buatan dan saraf yang dapat menggerakan tungkai tikus, perintah motorik pada tungkai tikus tersebut dihasilkan pada otak buatan yang berada pada Fugaku, meskipun model otak dan tubuh tikus berjalan pada komputer yang berbeda semua komputer tersebut bekerja tanpa ada kendala untuk mengatur dan menggerakan bagian-bagian tubuh tikus.

2. Kinerja komputasi dalam simulasi

Karena komunikasi antara node ROS didistribusikan di beberapa komputer dari jaringan yang jauh terdapat masalah pada hasil respon ROS terhadap bagian-bagian robot yang mengedalikan tubuh tikus, masalah tersebut adalah terdapat waktu delay Ketika perintah di jalankan yang mengakibatkan pergerakan antar komponen tidak sama, untuk mengatasinya tim membuat simpul komputasi lebih kompleks yang Dimana hal tersebut mempercepat kinerja kecepatan komputasi mencapai 60%

3. Adaptasi sistem saraf dalam peningkatan kemampuan motorik pada tubuh tikus

Sistem saraf yang dibuat diperkuat untuk belajar dan beradaptasi dengan tujuan meningkatkan Gerakan pada tungkai tikus, Gerakan yang diperkuat yaitu Gerak Tarik dan dorong dalam model CB(cerebellum) atau otak kecil yang sangat berguna dalam koordinasi Gerakan, keseimbangan dan motorik pada tikus, serta melihat bagaimana perubahan aktivitas neuron pada kemampuan motorik tikus.

Kesimpulan

Dengan membuat simulasi sistem saraf dan membuat komponen-komponen robotik pada tubuh tikus untuk menggerakan tungkai dan model muskuloskeletal, hal ini dapat sangat berguna untuk mengembangkan ilmu saraf pada manusia dengan tujuan membantu gejala pasien yang memiliki masalah pada sistem saraf sehingga dapat diatasi dengan cara menanam sistem saraf buatan untuk menggantikan sistem saraf yang rusak, hal ini juga bisa menjadi trobosan baru dalam pembuatan robot yang memiliki sistem saraf seperti manusia yang di kontrol melalui otak buatan.

Referensi jurnal: Kuniyoshi Y, Kuriyama R, Omura S, Gutierrez CE, Sun Z, Feldotto B, Albanese U, Knoll AC, Yamada T, Hirayama T, Morin FO, Igarashi J, Doya K and Yamazaki T (2023) Embodied bidirectional simulation of a spiking cortico-basal ganglia-cerebellar-thalamic brain model and a mouse musculoskeletal body model distributed across computers including the supercomputer Fugaku. Front. Neurorobot. 17:1269848. doi:

10.3389/fnbot.2023.1269848