Функция навигации человека осуществляется двумя типами ячеек мозга — ячейками места и ячейками сетки. Ячейки мест становятся активными в мозгу, когда мы узнаем знакомые места, а ячейки сетки предоставляют нам абсолютную систему отсчета, поэтому мы можем точно определить, где мы находимся на карте.
Однако способ, которым моряки использовали для навигации, отслеживая относительное движение, очень важен для поиска пути через незнакомые места, объясняет Мяолонг Юань из исследовательской группы Института инфокоммуникаций A * STAR. «Моряк будет использовать такие сигналы, как звезды или ориентиры, чтобы определить, где его корабль находится на карте, а затем, по мере движения корабля, обновит свое местоположение на карте, наблюдая только скорость и направление».Человеческий мозг использует ячейки сетки, которые обеспечивают виртуальную систему отсчета для пространственного восприятия, чтобы справиться с этим типом относительной навигации. Каждый раз, когда мы проходим через одну из виртуальных точек сетки, созданных мозгом, соответствующая ячейка сетки становится активной, и мы знаем свое относительное движение по отношению к этим координатам.
Используя для навигации как места, так и ячейки сетки, люди и животные могут точно перемещаться по окружающей среде.Юань и его команда реализовали ту же нейронную схему для роботов, используя компьютерные программы, имитирующие активность пространственных и сеточных ячеек в мозгу.
Решающее значение для вычислительного алгоритма имеет сила механизма обратной связи между ячейками сетки и ячейками места, а калибровка визуальных сигналов является неотъемлемой частью процесса построения карты компьютерного алгоритма.Алгоритм был протестирован на роботе (см. Изображение), который исследовал внутреннюю офисную среду размером 35 х 35 метров.
Робот смог обнаружить петли на пути через офисное пространство и, используя визуальные подсказки для распознавания неоднократно посещаемых областей, построил свою собственную неврологическую карту офиса. По словам Юаня, компьютерная навигационная система помогает роботу в ситуациях, когда он теряется в новой среде. «Когнитивные карты могут помочь роботу, когда он потерян, потому что они могут предоставить глобальную топологическую информацию о навигационной среде, чтобы помочь роботу локализоваться».