آشنایی با فناوری تازه پژوهشگران دانشگاه استنفورد موسوم به پوست هوشمند روی دست

[Soccer_Boy 211]

واحد خبر mobile.ir :

یکی از تمایلات امروزی کاربران اسمارت‌فون آن است که به جای صفحه‌کلیدهای QWERTY فعلی گوشی‌ها که در فضایی فشرده قرار گرفته، با صفحه‌کلیدی مجازی کار کنند که می‌تواند به شکل یک هولوگرام روی میز کارشان نمایش داده شود. این صفحه‌کلیدهای مجازی می‌توانند با اندازه‌ای مشابه با صفحه‌کلید رایانه‌های دسک‌تاپ، کاربری آسان‌تری از جمله در ورود دقیق‌تر متن و افزایش سرعت تایپ را در اختیار دارندگان اسمارت‌فون قرار دهند. با استفاده از چنین صفحه‌کلیدهایی می‌توان بدون نیاز به استفاده از کنترلر یا لمس گوشی، بازی‌های موبایلی را به سادگی انجام داد یا برنامه‌های گوشی را همچون یک رهبر ارکستر که انگشتان خود را در هوا تکان می‌دهد، به اجرا درآورد.

http://www.mobile.ir//s.mobile.ir/static/upload/articles/4672/stanford-university-spray-on-smart-skin-to-interpret-hand-movements_01.jpg

حال به گزارش NatureElectronics، پژوهشگران دانشگاه استنفورد در حال کار روی پوست هوشمندی (smart skin) هستند که از هوش مصنوعی برای تفسیر حرکات یک فرد استفاده می‌کند و نتایج پژوهش خود را در قالب مقاله‌ای منتشر کرده‌اند. به گفته نویسندگان این مقاله، در حال حاضر دستگاه‌های الکترونیکی از جمله دستکش‌ها و پوست‌های الکترونیکی با کمک یادگیری ماشینی می‌توانند حرکات دست انسان را ردیابی کنند و کارهایی نظیر شناسایی حرکت و شیء را انجام دهند. آن‌ها در ادامه اشاره کرده‌اند که فناوری ابداعی آن‌ها موسوم به اسپری روی پوست، بر خلاف دستکش‌های الکترونیکی و اغلب تکنولوژی‌های مرتبط با پوست الکترونیکی، نه تنها بسیار ساده است و ضخامت کمتری دارد، بلکه کاربری آن هم راحت خواهد بود.

پوست هوشمند مورد اشاره در این مقاله را می‌توان همچون خمیر اصلاح، به بیرون اسپری و روی پوست پخش کرد. این اسپری که nanomesh نامیده می‌شود، ماده‌ای کشسان و توری مانند است که توانایی کش آمدن متناسب با پوست کاربر و در نسبت با حرکت او را داراست و با استفاده از حسگرهای کوچک الکتریکی حرکات فرد را تشخیص می‌دهد و آن‌ها را برای تفسیر به واحد پردازش عصبی (NPU) می فرستد. در گام بعد، سیستم با استفاده از یادگیری ماشینی می‌آموزد که هر کاربر چگونه با پوست هوشمند ارتباط برقرار می‌کند و حرکات او را به صورت خاص و برای ارتباط بعدی ذخیره می‌کند.

http://www.mobile.ir//s.mobile.ir/static/upload/articles/4672/stanford-university-spray-on-smart-skin-to-interpret-hand-movements_02.jpg

این شبکه توری مانند و حساس در ماده پلی‌اورتان جای گرفته و از میلیون‌ها نانوسیم با روکش طلا و نقره تشکیل شده است. شبکه آموزش‌پذیر تا زمانی که با آب و صابون شسته شود روی پوست باقی می‌ماند و با چین و چروک‌ها و اثر انگشتان فرد سازگار می‌شود. به علاوه یک فرستنده بلوتوث سبک وزن هم به آن متصل است که امکان انتقال سیگنال تغییر حرکتی را فراهم می‌سازد.

ژنان بائو (Zhenan Bao)، استاد مهندسی شیمی در دانشگاه استنفورد و نویسنده ارشد پژوهش مورد اشاره در این باره می‌گوید: «همان طور که انگشتان دست خم می شوند و پیچ و تاپ می‌خورند، نانوسیم‌های داخل شبکه [نیز] به هم فشرده یا از هم جدا می شوند و از این طریق میزان رسانایی الکتریکی شبکه تغییر می‌کند. تغییراتی که اندازه‌گیری و تحلیل آن‌ها به ما خواهد گفت که دست، انگشت یا مفصل شخص به چه صورت در حال حرکت است.»

ریچارد کیم (Kyun Kyu Kim) یکی از پژوهشگران آزمایشگاه بائو و نویسنده اول پژوهش نیز با اشاره به کاربردهای این فناوری می‌افزاید: «ما جنبه‌های یادگیری انسانی را در اینجا گرد آورده‌ایم که به سرعت از طریق تعداد انگشت‌شماری از آزمایش‌های موسوم به «فرایادگیری» (meta-learning)، خود را با وظایف محوله سازگار می‌کنند. این [فناوری] به دستگاه اجازه می‌دهد تا با چند آزمایش سریع، کاربران و کارهای جدید دست را به سرعت تشخیص دهد. به‌ علاوه، این رویکردی بسیار ساده به این چالش پیچیده بوده و به این معناست که با کمک آن می‌توان با داده‌های کمتر به زمان پردازش رایانشی سریع‌تری دست یافت، چرا که nanomesh ما جزئیات ظریف حرکتی را در سیگنال‌های خود ثبت می‌کند.»

http://www.mobile.ir//s.mobile.ir/static/upload/articles/4672/stanford-university-spray-on-smart-skin-to-interpret-hand-movements_03.jpg

البته موارد استفاده این فناوری فراتر از گوشی‌های هوشمند، برنامه‌ها یا بازی‌هاست. به طور مثال جراحان می‌توانند پوست هوشمند را روی بازوهای خود اسپری کنند و یک روبات جراح را در اتاق عملی صدها مایل دورتر به حرکت درآورند. یا آن که می‌توان از پوست هوشمند، همانند لنز پوشیدنی گوگل، برای لمس یک شیء و یافتن اطلاعات مرتبط با آن استفاده کرد.

اما اگر به طور خاص به عملکرد صفحه کلید QWERTY مجازی توجه کنیم، خواهیم دید که با استفاده از یادگیری ماشینی، یک الگوریتم می‌تواند حرکت مورد نیاز برای تایپ حرف X را روی صفحه‌کلید و بر اساس الگوهای رسانایی الکتریکی بیاموزد. هنگامی که این فرایند برای تشخیص همه حروف، اعداد، علائم نگارشی و غیره آموزش داده شد، دیگر نیازی به صفحه کلید فیزیکی نخواهد بود و کاربر می‌تواند با راحتی و دقتی حتی بیشتر از صفحه‌کلیدهای واقعی به کار با دستگاه خود بپردازد.

در پایان گفتنی است که نباید انتظار داشت که فناوری اسپری پوست هوشمند به این زودی به مرحله تجاری‌سازی و ورود به بازار برسد و توسعه این تکنولوژی به زمان بیشتری برای انجام پژوهش‌های دقیق‌تر نیاز دارد.

نمایش متن کامل