به گزارش خبرنگار حوزه فناوری گروه علمی پزشکی باشگاه خبرنگاران جوان، دانشمندان دانشگاه فنی نانیانگ سنگاپور (NTU) یک سیستم هوش مصنوعی (AI) ساخته‌اند که حرکت دست را با ترکیب الکترون‌های پوستی مانند، با دید رایانه‌ای تشخیص می‌دهد.
به رسمیت شناختن حرکات دست انسان توسط سیستم‌های هوش مصنوعی در دهه گذشته تحولی ارزشمند بوده و در ربات‌های جراحی با دقت بالا، تجهیزات نظارت بر سلامت و در سیستم‌های بازی به کار گرفته می‌شود.
سیستم‌های تشخیص حرکت هوش مصنوعی که در ابتدا فقط بصری بودند و حالا دانشمندان با ادغام ورودی سنسور‌های به اصطلاح پوشیدنی مانند آن‌هایی که در کمربند هوشمند، ساعت هوشمند و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرند، از رویکرد تلفیق داده بهره می‌گیرند؛ سنسور‌های پوشیدنی قابلیت حساسیت پوست را دوباره ایجاد می‌کنند که تحت عنوان احساس جسمی شناخته می‌شوند.
با این حال دقت تشخیص حرکت همچنان به دلیل کیفیت پایین داده‌های حاصل از سنسور‌های پوشیدنی، معمولاً به دلیل حجیم بودن و تماس ضعیف با کاربر و تأثیرات اشیاء آنطور که باید باشد نیست که این امر ناشی از چالش‌های حاصل از ادغام داده‌های بصری و حسی است، زیرا آن‌ها نمایانگر مجموعه داده‌های ناسازگار هستند که باید جداگانه پردازش شده و سپس در انتها ادغام شوند، اما کارآیی لازم را نداشته و زمان واکنش را کند می‌کنند.
برای مقابله با این چالش‌ها، تیم NTU یک سیستم تلفیقی داده bioinspired ایجاد کرد که از حسگر‌های کششی ساخته شده از نانولوله‌های کربنی تک دیواره‌ای و یک رویکرد AI استفاده می‌کند، شبیه آنچه مغز انجام می‌دهد.
دانشمندان NTU با ترکیب سه رویکرد شبکه عصبی در یک سیستم، سیستم هوش مصنوعی بیولوژیکی خود را توسعه داده‌اند، آن‌ها از یک شبکه عصبی کنسولی که یک روش یادگیری ماشینی برای پردازش بصری اولیه است، یک شبکه عصبی چند لایه برای پردازش اطلاعات زودرس حسی و شبکه عصبی پراکنده برای همگرایی اطلاعات بصری و لامسه با هم استفاده می‌کنند که حاصل آن سیستمی است که می‌تواند حرکات انسانی را با دقت و کارآمدتر از روش‌های موجود تشخیص دهد.
پروفسور چن شیاودونگ از دانشکده علوم و مهندسی مواد در NTU، محقق اصلی این مطالعه در این باره گفت: معماری تلفیق داده‌ها دارای ویژگی‌های روانسنجی منحصر به فرد خود است که شامل یک سیستم ساخته شده انسانی و شبیه به سلسله مراتب فیوژن جسمی-بصری در ماست. ما معتقدیم که چنین ویژگی‌هایی معماری با رویکرد‌های موجود منحصر به‌فرد است.
او افزود: در مقایسه با سنسور‌های پوشیدنی محکم و سخت که برای جمع آوری دقیق اطلاعات، تماس کافی با کاربر ایجاد نمی‌کنند، نوآوری ما از سنسور‌های کرنش کششی استفاده می‌کند که به راحتی به پوست انسان متصل می‌شوند، این امر امکان دستیابی به سیگنال با کیفیت بالا را فراهم می‌کند که برای تشخیص دقیق بسیار مهم است.
برای گرفتن داده‌های حسی قابل اعتماد از حرکات دست، این تیم تحقیقاتی یک حسگر کشش شفاف و کشش ساخت را که به پوست متصل است، اما در تصاویر دوربین دیده نمی‌شود، ایجاد کردند. آن‌ها برای اثبات کارآیی این سنسور‌های هوشمند، از روباتی که از طریق دست کنترل می‌شود، کمک گرفتند.
نتایج نشان داد که تشخیص حرکات دست با استفاده از سیستم هوش مصنوعی زیستی الهام گرفته شده در مقایسه با شش خطای تشخیصی توسط یک سیستم تشخیص مبتنی بر بینایی، قادر است ربات را به درستی و بدون خطا راهنمایی کند.
دقت بالا همچنین هنگامی که سیستم جدید AI تحت شرایط نامناسب از جمله سر و صدا و روشنایی نامطلوب مورد آزمایش قرار گرفت، همچنان حفظ شد. سیستم هوش مصنوعی به طور موثری در تاریکی کار کرده و به دقت تشخیص بیش از ۹۶.۷ درصد رسید.
یکی دیگر از محققان این مطالعه در توضیح عملکرد این سیستم هوشمند تصریح کرد: راز دقت بالای معماری ما در این واقعیت نهفته است که اطلاعات بصری و حسی از احساسات می‌تواند به عنوان مرحله اولیه قبل از انجام تفسیر پیچیده، در تعامل و مکمل یکدیگر باشد؛ در نتیجه سیستم می‌تواند اطلاعات منطقی را با داده‌های کم کار و ابهام ادراکی کمتری جمع آوری کرده و دقت بهتری داشته باشد.
بیشتر بخوانید:
با ارائه یک دیدگاه مستقل، پروفسور مارکوس آنتونیتی مدیر انستیتوی کلوئید‌ها و رابط‌های ماکس پلانک در آلمان گفت: یافته‌های این مطالعه ما را یک قدم دیگر به سمت دنیای هوشمندتر سوق داد که بسیار شبیه به اختراع گوشی‌های هوشمند است. این نتایج به ما امید می‌دهد که روزی بتوانیم با اطمینان و دقت بسیار خوبی با یک حرکت تمام دنیای اطراف خود را کنترل کنیم.
انتهای پیام/