Ново устройство, което може да разпознава жестове на ръце, с помощта на електрически сигнали в предмишницата е разработено от инженери от Калифорнийския университет в Бъркли. Системата, която свързва биосензори с изкуствен интелект (AI), може един ден да се използва за управление на протези или за взаимодействие с почти всякакъв вид електронни устройства.
„Протезите са едно важно приложение на тази технология, но освен това тя предлага и много интуитивен начин за комуникация с компютри.“ каза Али Мойн, който е помогнал за проектирането на устройството като докторант в катедрата по електротехника и компютърни науки на университета в Бъркли „Разчитането на жестовете с ръка е един от начините за подобряване на взаимодействието човек-компютър. И макар че има и други начини да се осъществи, например, като се използват камери и компютърно зрение, това е добро решение, което също така защитава личната информация. „
За да създаде система за разпознаване на жестове с ръка, екипът си сътрудничи с Ана Ариас, професор по електротехника в университета в Бъркли, за да проектира гъвкава лента за ръка, която може да разчита електрическите сигнали в 64 различни точки на предмишницата. След това електрическите сигнали се подават в чип, който се програмира с AI алгоритъм, способен да свързва тези сигнални модели в предмишницата със специфични жестове на ръката.
Екипът е успял да научи алгоритъма да разпознава 21 отделни жеста, включително палец нагоре, юмрук, вдигане на отделни пръсти и преброяване на числа.
„Когато искате мускулите на ръцете ви да се свиват, мозъкът ви изпраща електрически сигнали чрез неврони във врата и раменете до мускулни влакна в ръцете и ръцете ви“, каза Мойн. „По същество електродите в маншета усещат това електрическо поле. Това не е толкова точно, в смисъл, че не можем да определим кои точно влакна са били задействани, но със сгъстяване на електродите, той все още може да се научи да разпознава определени модели. „
Подобно на всеки друг AI софтуер, алгоритъмът трябва първо да „научи“ как електрическите сигнали в ръката съответстват на отделните жестове на дланта. За да направи това, всеки потребител трябва да носи маншета, докато прави жестове с длан един по един.
Новото устройство обаче използва тип усъвършенстван AI, наречен свръхизмерен изчислителен алгоритъм, който може да се актуализира с нова информация.
Например, ако електрическите сигнали, свързани с конкретен жест на ръката, се променят, защото ръката на потребителя се изпотява или той повдига ръката си над главата си, алгоритъмът може да включи тази нова информация в своя модел.
„При разпознаването на жестове вашите сигнали ще се променят с течение на времето и това може да повлияе на ефективността на вашия модел“, каза Мойн. „Успяхме значително да подобрим точността на класификацията чрез актуализиране на модела на устройството.“
Друго предимство на новото устройство е, че всички изчисления се извършват локално на чипа: лични данни не се предават на близкия компютър или устройство. Това не само ускорява изчислителното време, но също така гарантира, че личните биологични данни остават частни.
„ В нашия подход ние внедрихме процес, при който обучението се извършва на самото устройство. И това е изключително бързо: трябва да го направите само веднъж и то започва да върши работата. Но ако го направите повече пъти, може да се подобри. И така, непрекъснато се учи, както правят хората „, каза Ян Рабей, уважаван професор по електротехника в университета в Бъркли.
Въпреки че устройството все още не е готово да бъде търговски продукт, Рабей каза, че вероятно ще стигне до там съвсем скоро.
„Уникалното при това устройство е, че интегрира биосензора, обработката и интерпретацията на сигнали и изкуствения интелект в една система, която е сравнително малка и гъвкава и използва малко енергия“, каза Рабей.
В проекта са се включили също и учени от Цюрих и Университета в Болоня.
