رباتی که خط بریل را سریعتر از انسان میخواند
تاریخ انتشار: ۹ بهمن ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۹۶۲۸۴۲۸
یک حسگر رباتیک که در «دانشگاه کمبریج» ساخته شده و مبتنی بر هوش مصنوعی است، پس از آموزش دیدن توانست خط بریل را دو برابر سریعتر از انسان بخواند.
به گزارش ایسنا، گروهی از پژوهشگران انگلیسی یک حسگر رباتیک ساختهاند که از روشهای مبتنی بر هوش مصنوعی استفاده میکند تا خط بریل را تقریبا دو برابر سریعتر از بیشتر انسانها بخواند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمیشوند!
به نقل از ساینمگ، گروه پژوهشی «دانشگاه کمبریج»(University of Cambridge) از الگوریتمهای یادگیری ماشینی برای آموزش دادن حرکت سریع روی خطوط متن بریل به حسگر رباتیک استفاده کردند. این ربات توانست خط بریل را با سرعت ۳۱۵ کلمه در دقیقه و با دقت نزدیک به ۹۰ درصد بخواند.
اگرچه ربات بریلخوان به عنوان یک فناوری کمکی توسعه نیافته است اما پژوهشگران میگویند حساسیت بالای مورد نیاز برای خواندن خط بریل، آن را به یک آزمایش ایدهآل در ساخت دستهای رباتیک یا پروتزهایی با حساسیت نوک انگشتان انسان تبدیل میکند.
نوک انگشتان انسان به طور قابل توجهی حساس هستند و به ما کمک میکنند تا اطلاعاتی را در مورد دنیای اطراف خود جمعآوری کنیم. نوک انگشتان ما میتوانند تغییرات کوچک را در بافت یک ماده تشخیص دهند یا به ما کمک کنند تا بدانیم هنگام برداشتن 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 حساسیت در 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 دارند راهحلهایی را برای این مهارتها و مهارتهای دیگری ارائه دهند که برای انسان آسان اما برای رباتها دشوار هستند.
«پارث پوتدار»(Parth Potdar) پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: نرمی نوک انگشتان، یکی از دلایلی است که ما میتوانیم اشیا را با فشار مناسب در دست بگیریم. برای رباتها، نرمی یک ویژگی سودمند است اما اطلاعات زیادی نیز باید از حسگر دریافت شوند و داشتن هر دو ویژگی به صورت همزمان، به ویژه هنگام برخورد داشتن با سطوح انعطافپذیر یا تغییرشکلپذیر دشوار خواهد بود.
خط بریل یک آزمون ایدهآل برای نوک انگشت ربات است زیرا از آن جهت که نقطهها در هر الگوی حروف بسیار نزدیک به هم هستند، خواندن آن به حساسیت بالایی نیاز دارد. پژوهشگران از یک حسگر برای ساخت یک ربات بریلخوان استفاده کردند که خواندن انسان را با دقت بیشتری 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 خواندن آنها مانند انسانها نیست. بریلخوانهای رباتیک موجود به یک روش ثابت کار میکنند. آنها 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 پژوهشگران در این پروژه استفاده کردند، دارای یک دوربین در نوک انگشت است و با استفاده از ترکیبی از اطلاعات دوربین و حسگرها میخواند. پوتدار گفت: این یک مشکل دشوار برای متخصصان رباتیک است زیرا پردازش تصویر زیادی باید انجام شود تا تاری حرکت را از بین ببرد و این به زمان و انرژی نیاز دارد.
این گروه پژوهشی، الگوریتمهای یادگیری ماشینی را توسعه دادند تا خواننده رباتیک بتواند پیش از تشخیص دادن حروف با حسگر، تصاویر را محو کند. آنها الگوریتم را روی مجموعهای از تصاویر واضح از خط بریل با تاری جعلی اعمالشده آموزش دادند. پس از این که الگوریتم یاد گرفت حروف را محو کند، پژوهشگران از یک مدل بینایی رایانهای برای شناسایی و طبقهبندی کردن هر حرف استفاده کردند.
هنگامی که الگوریتمها گنجانده شدند، پژوهشگران ربات خواننده خود را با اعمال آن روی ردیفهایی از خطوط بریل آزمایش کردند. بریلخوان رباتیک در هر دقیقه توانست ۳۱۵ کلمه را با دقت ۸۷ درصد بخواند که دو برابر سریعتر و دقیقتر از یک بریلخوان انسان است.
هاردمن گفت: با توجه به این که ما از الگوریتم تاری جعلی استفاده کردیم، تعجبآور بود که ربات چقدر در خواندن خط بریل دقیق عمل میکند. ما یک مبادله خوب را بین سرعت و دقت پیدا کردیم که در مورد خوانندگان انسانی نیز صدق میکند.
پوتدار گفت: سرعت خواندن خط بریل، یک روش عالی برای بررسی کردن پویایی عملکرد سیستمهای حسگر لمسی است. بنابراین، یافتههای ما میتوانند کاربردهایی را فراتر از خط بریل داشته باشند و برای کارهایی مانند تشخیص دادن بافتهای سطح یا لغزش ربات روی آنها اجرا شوند.
پژوهشگران امیدوارند که در آینده بتوانند این فناوری را در مقیاس 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: ایسنا
کلیدواژه: ربات خط بریل هوش مصنوعی شرکت های دانش بنیان فناوري نانو معاونت علمي و فناوري رياست جمهوري مالکیت فکری استفاده کردند نوک انگشتان حسگر رباتیک خط بریل سریع تر
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را بهطور اتوماتیک از وبسایت www.isna.ir دریافت کردهاست، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۹۶۲۸۴۲۸ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتیکه در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
ستارهشناسان قویترین شواهد برای سیاره نهم را کشف کردند
تیمی از پژوهشگران میگویند پس از مطالعهی گروهی از اجرام دوردست و ناپایدار که از مدار نپتون گذر میکنند، قویترین شواهد آماری را مبنی بر اینکه سیاره نهم واقعا در منظومه شمسی وجود دارد، پیدا کردهاند.
وقتی نوبت به کشف سیارهها میرسد، پیدا کردن آنها در اطراف ستارههای دیگر در واقع کمی سادهتر از پیدا کردن آنها در اطراف ستاره خودمان است. بهمنظور پیدا کردن سیارههای جدید، اخترشناسان میتوانند به لطف تکنیکی به نام «روش گذار»، افت نور هنگام عبور سیارهها از مقابل ستاره میزبان را از طریق تلسکوپها مشاهده کنند.
ستارهشناسان همچنین با بررسی لرزشهای ستاره که ناشی از سیارههایی است که دور آن در گردش هستند، به وجود سیارهها پی میبرند. ازطریق این روشها و چند روش دیگر، ما در چند دهه گذشته هزاران سیاره فراخورشیدی را کشف کردهایم، درحالیکه تعداد سیارهها در منظومه شمسی همچنان هشت عدد باقی مانده است.
کشف سیارههای واقع در اطراف خورشید خودمان بر دو روش متکی است: رصد آنها در آسمان و شناسایی اختلالات جزئی در مدار اجرام دیگر. سیارههای زهره، عطارد، زحل، مشتری و مریخ همه ازطریق مشاهدات بصری کشف شدند.
اورانوس در سال ۱۷۸۱ زمانی کشف شد که ویلیام هرشل، ستارهشناس آلمانی دریافت جسم درخشانی در آسمان نسبتبه ستارههای دیگر در حرکت است. نپتون زمانی کشف شد که اوربن لو وریه، اخترشناس و ریاضیدان فرانسوی متوجه شد مدار اورانوس با مدار پیشبینیشده توسط فیزیک نیوتنی متفاوت است. او پی برد که این پدیده میتواند توسط سیاره دیگری دورتر از اورانوس که بر مدار آن تاثیر میگذارد، توضیح داده شود و پیشبینی کرد سیاره کجا میتواند باشد.
اما کشف سیارهها در منظومه شمسی ممکن است هنوز به پایان نرسیده باشد. در سال ۲۰۱۵، دو ستارهشناس موسسه فناوری کالیفرنیا شواهدی ارائه کردند که نشان میداد شش جرم فراتر از مدار نپتون به شکلی در کنار هم قرار گرفتهاند که گویی توسط جرمی با نیروی گرانشی بزرگ در نزدیکی هم جمع شدهاند. با وجود استدلال منتقدان مبنی بر اینکه تشخیص سیاره فرضی ممکن است به دلیل ناهنجاری آماری و سوگیری انتخاب باشد، تیم بر این باور است که اجرام مذکور ممکن است تحتتاثیر جرمی بزرگتر در آنسوی مدار نپتون در گردش باشند.
پژوهشگران در مقالهای جدید، با بررسی اجرام دارای دورهی مداری طولانی که از مدار نپتون عبور میکنند، دریافتند که نزدیکترین نقطه مدار آنها به خورشید در حدود ۱۵ تا ۳۰ واحد نجومی است. درمقابل، فاصله بین خورشید و زمین یک واحد نجومی است. آنها با انجام شبیهسازیهایی برای کشف آنچه که به بهترین نحو مدار این اجرام را توضیح میدهد، دریافتند مدلی که شامل سیاره عظیمی در آنسوی نپتون باشد، وضعیت پایدار این اجرام را خیلی بهتر از شبیهسازیهایی توضیح میدهد که در آنها سیاره نهم وجود ندارد. در این مدل، متغیرهای دیگری مانند جزر و مد کهکشانی و تاثیر گرانشی ستارههای درحال عبور نیز درنظر گرفته شد.
گرچه یافتههای مطالعه جدید جالب است، این تجزیهوتحلیل مکان پیدا کردن چنین سیارهای را مشخص نمیکند. البته ممکن است بهزودی با آغاز کار رصدخانه ورا روبین سرانجام اطلاعات قطعیتری درباره سیاره نهم به دست آوریم.
یافتههای پژوهشگران در پایگاه مقالههای پیشانتشار آرکایو بارگذاری شده و برای انتشار در مجلهی The Astrophysical Journal Letters پذیرفته شده است.
منبع: زومیت
باشگاه خبرنگاران جوان علمی پزشکی علوم فضایی و نجوم