رباتی که خط بریل را سریعتر از انسان می‌خواند



یک حسگر رباتیکی که در «دانشگاه کمبریج» ساخته شده و از هوش مصنوعی است، پس آموزش دیدن خط بریل را دو برابر سریعتر از انسان بخواند.

به گزارش ایسنا، گروهی از پژوهشگران انگلیسی یک حسگر رباتیک ساخته شده‌اند که از روش‌های ساخت برای استفاده از روش‌های مصنوعی استفاده می‌کنند تا خط بریل را دو برابر سریع‌تر از انسان‌ها بخوانند.

به نقل از ساینمگ، گروه پژوهشی «دانشگاه کمبریج»(University of Cambridge) از الگوریتم‌های ماشینی برای آموزش حرکت سریع روی خطوط متن بریل به حسگر رباتیک استفاده کردند. این ربات خط بریل را با سرعت ۳۱۵ کلمه در دقیقه و با دقت نزدیک به ۹۰ درصد بخواند.

به عنوان یک فناوری کمکی توسعه یافته پژوهشگران می‌گویند برای خواندن خطیل، آن را به یک آزمایش ایده‌آل در ساخت دست‌های رباتیک پروتزهایی با پوست نوک انگشتان انسان تبدیل می‌کند.

نوک انگشتان انسان به طور قابل توجهی حساس هستند و به ما کمک می کنند تا اطلاعاتی را در مورد دنیای اطراف خود جمع آوری کنیم. نوک انگشتان ما می‌تواند تغییرات کوچکی را در بافت یک ماده تشخیص دهد یا به ما کمک کند تا بفهمیم یک جسم باید چقدر نیرو استفاده کنیم. برای مثال، برداشتن تخم‌ مرغ بدون شکستن آن یا برداشتن توپ بولینگ بدون انداختن آن.

بازتولید این سطح از یک دست رباتیک با صرفه‌جویی کردن در انرژی، یک چالش بزرگ در حوزه مهندسی است. پژوهشگران آزمایشگاه پروفسور «فومیا آیدا» (Fumiya Iida) در دپارتمان مهندسی دانشگاه کمبریج سعی می‌کنند راه‌حل‌هایی را برای این مهارت‌ها و مهارت‌های دیگری ارائه دهند که برای انسان آسان‌تر، اما برای ربات‌ها خراب می‌شوند.

بخوان  پرواز هواپیماهای اولین ها با فناوری پوست کوسه

«پارث پوتدار» (Parth Potdar) پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: نرمی نوک انگشتان، یکی از انتخابی است که ما می‌توانم اشیا را با فشار مناسب در دست بگیریم. برای ربات‌ها، نرم‌افزار یک ویژگی مفید است، اما اطلاعات زیادی باید از حسگر دریافت کنند و هر دو ویژگی را به صورت هم‌زمان داشته باشند، به ویژه هنگام برخورد با سطح قابل قبول یا تغییرشکل‌پذیر خواهند بود.

خط بریل یک آزمون ایده‌آل برای نوک انگشت ربات است زیرا آن جهت که نقطه‌ها در هر الگوی حروف بسیار به هم می‌رسند، آن را به راحتی نیاز دارند. پژوهشگران از یک حسگر برای ساختن یک ربات بریل‌خوان استفاده کردند که انسان را با دقت بیشتر تقلید می‌کند.

«دیوید هاردمن» (David Hardman) از پژوهشگران این پروژه گفت: خوانندگان رباتیک خط بریل وجود دارند اما آنها فقط یک حرف را در هر مرتبه می‌خوانند و می‌خوانند و مانند انسان‌ها نیستند. بریل‌خوان‌های رباتیک موجود به یک روش ثابت کار می‌کنند. الگوی یک حرف را لمس می‌کنند، آن را می‌خوانند، از سطح فاصله می‌گیرند، دوباره حرکت می‌کنند و روی الگوی حرف بعدی پایین می‌آیند. ما چیزی می‌خواهیم که واقع‌بینانه‌تر و بسیار کارآمدتر باشد.

حسگر رباتیکی که محققین در این پروژه استفاده کردند، دارای یک دوربین در نوک انگشت است و با استفاده از دوربین های اطلاعاتی و حسگرها میخواند. پوتدار گفت: این یک مشکل برای متخصصان رباتیک است زیرا درک تصویر باید انجام شود تاری حرکت را از بین ببرد و این به زمان و انرژی نیاز دارد.

این گروه پژوهشی، الگوریتم‌های ماشینی را توسعه دادند تا خواننده رباتیک پیش از تشخیص حروف با حسگر، تصاویر را محو کند. آنها الگوریتم را روی مجموعه‌های تصاویر واضح از خط بریل با تاری جعلی اعمال‌شده آموزش داده‌اند. پس از این که الگوریتم یاد حروف را محو کند، محققان از یک مدل بینایی رایانه‌ای برای شناسایی و طبقه‌بندی هر حرف استفاده کردند.

بخوان  جدیدترین ردیاب‌های مجهز به جی.پی.اس پیشرفته

هر چه الگوریتم‌ها گنجانده شدند، پژوهشگران ربات خواننده خود را با اعمال آن روی ردیف‌هایی از خطوط بریل آزمایش کردند. بریل‌خوان در هر دقیقه ۳۱۵ کلمه را با دقت ۸۷ درصد می‌خواند که دو برابر سریع‌تر و دقیق‌تر از یک بریل‌خوان انسان است.

هاردمن گفت: با توجه به اینکه ما از الگوریتم تاری جعلی استفاده کردیم، تعجب آورد که چقدر در خواندن خط بریل دقیق عمل می کرد. ما یک مبادله خوب را بین سرعت و دقت انجام دهیم که در مورد خوانندگان نیز صدق می‌کند.

پوتدار گفت: سرعت خواندن خط بریل، یک روش عالی برای بررسی عملکرد پویایی سیستم‌های حسگر لمسی است. بنابراین، یافته‌های ما می‌توانند کاربردهایی را فراتر از خط بریل داشته باشند و برای کارهایی مانند تشخیص دادن بافت‌های سطوح یا لغزش‌ها روی آنها اجرا شوند.

پژوهشگران امیدوارند که در آینده این فناوری را در یک دست یا پوست انسان بسازند. این پژوهش با پشتیبانی «برنامه توسعه پژوهش جهانی سامسونگ» (Samsung Global Research Outreach Program) انجام شد.

این پژوهش در مجله «IEEE Robotics and Automation Letters» به چاپ رسید.

انتهای پیام



منبع