Stanford Üniversitesi’nde geliştirilen yeni bir akıllı deri, bireylerin görünmez klavyelerde yazı yazdığı, nesneleri yalnızca dokunarak tanıdığı veya sürükleyici ortamlarda el hareketlerini kullanarak uygulamalarla etkileşime girdiği bir zamanı müjdeleyebilir.
Biyouyumlu Malzemelerin Kullanıldığı Yerler
Araştırmacılar, Nature Electronics dergisinde yayınlanan bir çalışmada, elin arkasına güneş losyonu gibi uygulanabilen yeni bir tür gerilebilir biyouyumlu malzeme tanımladılar. Ağın içine yerleştirilen küçük bir elektrik ağı, cildin ne zaman gerildiğini ve büküldüğünü algılar ve araştırmacılar yapay zeka (AI) kullanarak el hareketlerinden ve jestlerden çeşitli günlük işleri çıkarabilir. Uzmanlara göre bu teknolojinin oyun, spor, teletıp ve robotik gibi çeşitli sektörlerde kullanım alanları ve sonuçları olabilir.
Bugüne kadar, bileklik kullanarak veya eldiven giyerek kas elektrik aktivitelerini izlemek gibi çeşitli el görevlerini ve hareketlerini etkinleştirmek için bir dizi umut verici teknik aktif olarak araştırılmıştır. Her bir eklemdeki hareketleri tespit etmek için çeşitli duyusal bileşenlere ihtiyaç duyulması nedeniyle, bu cihazlar oldukça önemlidir. Algoritmayı eğitmek için her bir kullanıcı ve görev için önemli miktarda veri toplanması gerekir. Bu sorunlar nedeniyle bu tür cihazların günlük elektronik cihazlar olarak benimsenmesi zordur.
Bu çalışmada açıklanan yaklaşım, hem uyarlanabilir hem de az veriyle bile hemen hemen her kullanıcı için çalışabilecek kadar yalın olan ilk yaklaşımdır. Her bir parmak eklemini okumak için mevcut sistemler çok sayıda sensör bileşenine ihtiyaç duymakta ve bu da onları ağırlaştırmaktadır.
Daha hızlı öğrenmeyi mümkün kılmak için yeni cihaz yazılım konusunda da daha basit bir yaklaşım benimsiyor. Bu tür bir doğruluk, sanal gerçeklik uygulamalarında hareketlerin gerçeğe en yakın şekilde tasvir edilmesi için gerekli olabilir.
Kaykay tekerleklerinin yapımında ve parke zeminlerin zarar görmesini engellemek için kullanılan aynı sert ama elastik polimer olan poliüretanla birleştirilmiş, püskürtülebilir, elektriğe duyarlı bir ağ, önemli bir buluş. Birbiriyle temas halinde olan ve dinamik elektrik yolları oluşturan altınla kaplı milyonlarca gümüş nanotel ağı oluşturuyor. Bu ağ biyolojik olarak uyumlu, nefes alabilen, elektriksel olarak aktif ve su ve sabunla yıkanmadığı sürece yerinde kalıyor. Bunu takan her insan parmağı, cildin kıvrımlarını ve kıvrımlarını takip eden yakın bir uyuma sahiptir.
Sinyal değişiklikleri daha sonra ağa ince bir Bluetooth modülü takılarak kablosuz olarak aktarılabilir.
“Parmaklar esnediğinde ve büküldüğünde ağdaki nanoteller sıkışıyor ve birbirinden ayrılıyor, bu da ağın elektrik iletkenliğini değiştiriyor. Bir elin, parmağın veya eklemin tam olarak nasıl hareket ettiğini belirlemek için bu değişiklikleri ölçebilir ve analiz edebiliriz,” diyor K.K. Lee Kimya Mühendisliği Profesörü ve çalışmanın kıdemli yazarı Zhenan Bao.
Ağ, araştırmacıların yöntemi doğrudan cilde püskürtme kararı nedeniyle bir alt tabaka olmadan tutuluyor. Bu önemli mühendislik tercihi, istenmeyen hareket artefaktlarını ortadan kaldırdı ve tek bir elektrik ağı hattı kullanarak parmakların çok eklemli bilgilerini oluşturmalarını sağladı.
Cihazın püskürtmeli tasarımı her boyut ve şekildeki ele uyarlanabilmesini sağlarken, aynı zamanda küçük duygusal işaretleri tespit etmek için yüze göre ayarlanmasını da mümkün kılıyor. Bu da yeni bilgisayar animasyon tekniklerinin geliştirilmesini ya da daha gerçekçi yüz ifadeleri ve el hareketleri içeren avatar liderliğindeki yeni sanal toplantıların oluşturulmasını mümkün kılabilir.
Bundan sonra makine öğrenimi devreye giriyor. Bilgisayarlar iletkenlik örüntülerindeki değişiklikleri izler ve bu değişiklikleri belirli bedensel eylemler ve jestlerle ilişkilendirir. Örneğin, klavyede bir X harfi yazıldığında, algoritma elektrik iletkenliğindeki değişen modellerden bu işlemi tanımlamayı öğrenir. Algoritma uygun şekilde eğitildikten sonra fiziksel klavye artık gerekli değildir.
Aynı kavramlar işaret dilini anlamak ve hatta eşyaların dış yüzeylerini izleyerek onları tanımlamak için de kullanılabilir.
Ayrıca Stanford ekibi, hesaplama açısından önemli ölçüde daha verimli bir öğrenme sistemi yarattı. Mevcut teknolojiler hesaplama açısından yoğun ve insanlar tarafından zahmetli bir şekilde kategorize edilmesi gereken muazzam hacimlerde veriye ihtiyaç duyuyor.
“İnsan öğrenmesinin, yalnızca birkaç denemeden sonra hızlı görev adaptasyonu sağlayan ‘meta-öğrenme’ bileşenlerini tanıttık. Kyun Kyu “Richard “a göre, cihaz sadece birkaç kısa denemeyle, rastgele yeni el işlerini ve kullanıcıları ayırt edebiliyor. “Bao’nun grubunda doktora sonrası araştırmacı olan Kim, çalışmanın birincil yazarıdır.
Ayrıca, nanomesh’imiz sinyallerdeki küçük nüansları yakaladığı için, diye devam ediyor Kim, “bu karmaşık zorluğa çok basit bir yaklaşım, bu da daha az veriyle daha hızlı hesaplama işlem süresi elde edebileceğimiz anlamına geliyor.” Bu keşfin en etkileyici yönlerinden biri, cihazın hassas parmak hareketlerini haritalayabilme doğruluğudur.
Araştırmacılar, görünmez bir klavyede her iki eliyle de tahmin edilebilir şekilde yazabilen ve temel şeyleri dokunarak tanıyabilen bir prototip oluşturdular. William Shakespeare’e göre hiçbir miras dürüstlük kadar zengin değildir ve William Ernest Henley’in “Invictus” şiirindeki “Ben ruhumun kaptanıyım” sözlerinin her ikisi de algoritma tarafından yazılmıştır.
Kaynak: techxplore
