Робота научили читать шрифт Брайля вдвое быстрее людей
Исследователи создали роботизированную систему распознавания, которая использует методы искусственного интеллекта (ИИ) для чтения рельефно-точечного осязаемого шрифта, предназначенного для незрячих и слабовидящих. Робот справляется с распознаванием алфавита Брайля вдвое быстрее, чем люди.
Для достижения цели исследователи из Кембриджского университета задействовали алгоритмы машинного обучения. С их помощью они научили роботизированный сенсор скользить над строками, отображёнными тактильным шрифтом.
Воспроизвести высокую чувствительность в роботизированном устройстве — серьёзная задача для инженеров. В лаборатории профессора Фумии Ииды как раз трудятся над столь непростыми решениями.
Соавтор исследования Парт Потдар из инженерного факультета Кембриджа объяснил, что именно благодаря чуткости человеческих пальцев нам дано сжимать те или иные предметы с подходящим усилием. Для робототехники это особенно трудно, если дело доходит до обращения с гибкими вещами или мнущимися поверхностями.
Алфавит Брайля, который чаще называют шрифтом, — идеальный тест для искусственного аналога подушечки пальца. Для чтения тактильных знаков требуется высокая восприимчивость к тесно скомпонованным выпуклым точкам, из которых и состоят буквы для незрячих.
Дэвид Хардман, другой соавтор изобретения, сообщил, что существуют другие робочтецы азбуки Брайля. Но они воспринимают текст побуквенно, а не как поднаторевшие в такое деятельности люди. Кроме того, прочие известные роботизированные считыватели функционируют прерывисто: сначала прикасаются к одной тактильной букве, распознают её, отрывают свой сенсор от поверхности, передвигают его и опускают на очередной знак и так далее. Вот почему инженеры из Кембриджа захотели создать куда более эффективное плавное устройство.
Изобретатели применили сочетание датчика и видеокамеры, чтобы преодолеть проблему определённой размытости воспринимаемого выпуклого узора. Что касается программного обеспечения (ПО), пришлось разработать алгоритм машинного обучения. Они обучали ПО на идеальных образцах азбуки Брайля, а затем привносили искажения, чтобы система распознавала реальные контуры. Обучив алгоритм размытым версиям знаков, затем задействовали модель компьютерного зрения для обнаружения и «понимания» каждого символа.
Проверка показала способность, быстро перемещаясь над рядами символов, считывать их со скоростью 315 слов в минуту при точности 87%. То есть результат испытаний оказался в два раза быстрее читающего такие буквы человека при доле ошибок, примерно как у живого чтеца.
Скорость чтения — прекрасный способ охарактеризовать систему тактильного восприятия шрифта Брайля, отметил Парт Потдар. И добавил, что достигнутые результаты могли бы послужить в дальнейшем также для анализа текстур различных поверхностей и для повышения точности остальных роботизированных захватов.
А ещё высокая чувствительность распознающего рельефные буквы робота может быть использована как тестовая технология для проверки прочих роботизированных манипуляторов или протезов, сопоставимых по тактильным функциям с человеческими пальцами.
В будущем авторы изобретения планируют расширить технологическое достижение, применив его в масштабах всей роботизированной руки или даже чувствительной «кожи» человекообразного робота в целом.
Для достижения цели исследователи из Кембриджского университета задействовали алгоритмы машинного обучения. С их помощью они научили роботизированный сенсор скользить над строками, отображёнными тактильным шрифтом.
Воспроизвести высокую чувствительность в роботизированном устройстве — серьёзная задача для инженеров. В лаборатории профессора Фумии Ииды как раз трудятся над столь непростыми решениями.
Соавтор исследования Парт Потдар из инженерного факультета Кембриджа объяснил, что именно благодаря чуткости человеческих пальцев нам дано сжимать те или иные предметы с подходящим усилием. Для робототехники это особенно трудно, если дело доходит до обращения с гибкими вещами или мнущимися поверхностями.
Алфавит Брайля, который чаще называют шрифтом, — идеальный тест для искусственного аналога подушечки пальца. Для чтения тактильных знаков требуется высокая восприимчивость к тесно скомпонованным выпуклым точкам, из которых и состоят буквы для незрячих.
Дэвид Хардман, другой соавтор изобретения, сообщил, что существуют другие робочтецы азбуки Брайля. Но они воспринимают текст побуквенно, а не как поднаторевшие в такое деятельности люди. Кроме того, прочие известные роботизированные считыватели функционируют прерывисто: сначала прикасаются к одной тактильной букве, распознают её, отрывают свой сенсор от поверхности, передвигают его и опускают на очередной знак и так далее. Вот почему инженеры из Кембриджа захотели создать куда более эффективное плавное устройство.
Изобретатели применили сочетание датчика и видеокамеры, чтобы преодолеть проблему определённой размытости воспринимаемого выпуклого узора. Что касается программного обеспечения (ПО), пришлось разработать алгоритм машинного обучения. Они обучали ПО на идеальных образцах азбуки Брайля, а затем привносили искажения, чтобы система распознавала реальные контуры. Обучив алгоритм размытым версиям знаков, затем задействовали модель компьютерного зрения для обнаружения и «понимания» каждого символа.
Проверка показала способность, быстро перемещаясь над рядами символов, считывать их со скоростью 315 слов в минуту при точности 87%. То есть результат испытаний оказался в два раза быстрее читающего такие буквы человека при доле ошибок, примерно как у живого чтеца.
Скорость чтения — прекрасный способ охарактеризовать систему тактильного восприятия шрифта Брайля, отметил Парт Потдар. И добавил, что достигнутые результаты могли бы послужить в дальнейшем также для анализа текстур различных поверхностей и для повышения точности остальных роботизированных захватов.
А ещё высокая чувствительность распознающего рельефные буквы робота может быть использована как тестовая технология для проверки прочих роботизированных манипуляторов или протезов, сопоставимых по тактильным функциям с человеческими пальцами.
В будущем авторы изобретения планируют расширить технологическое достижение, применив его в масштабах всей роботизированной руки или даже чувствительной «кожи» человекообразного робота в целом.
- Дмитрий Ладыгин
- youtu.be/pXz2e5HBnXo
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Куда делась атомная бомба Гитлера? Физики увидели то, что упустили историки
Ученые подчеркивают: многие из громких мифов 1940-е годов, скорее всего, не выдержат проверки реальными фактами...
Поделили Москву на «зоны влияния»: генетики рассказали, как живут крысиные «народы» столицы
Почему московские грызуны оказались «неуязвимыми мутантами» и зачем им реки для жизни?...
Самая известная мумия Южной Америки снова «заговорила»: последние ее месяцы были очень мрачными
Археологи говорят: именно на этой жестокой практике держалась вся империя инков...
В морском льду Антарктиды протаяла дыра площадью с Португалию. Теперь ученые знают, почему
Эксперты говорят: сбой ледового ритма опасен для Мирового океана и планеты в целом...
Что будет с Азовским морем? Российские ученые просчитали четыре варианта развития событий
Исследователи объяснили, почему при любом раскладе море не будет прежним. Но каким тогда?...
За 320 миллионов лет Земля как минимум 4 раза опрокидывалась набок
Поразительное, но такое заваливание идет прямо сейчас. И геологи рассказали, как и почему это происходит...
Не хуже Тутанхамона: почему сокровища забытых цариц из Ассирии поразили ученых?
Особенно загадочной оказалось гробница II, причем ее тайна до конца не раскрыта и по сей день...
Он помогал нести крест Христу: надпись на саркофаге проливает свет на библейского персонажа
2000-летний гроб был найден еще 1941 году, но ученые до сих пор не пришли к какому-то общему мнению. Почему?...
40 000-летний подводный город нашли в Турции: почему официальная наука против такой даты?
Интересно, что древний объект находится недалеко от горы Арарат, где прямо сейчас ищут легендарный Ноев ковчег...
Раскрыта 217-летняя тайна: искусственный интеллект взломал зашифрованное письмо Наполеона
Нейросети последних лет — это реальный прорыв: только за несколько недель было вскрыто более 30 безнадежных шифров...
Что случится с Сибирью к 2080 году: прогноз красноярских ученых и эксперта NASA
Арбузы вместо мерзлоты, большая ложка дегтя и открытый финал — в одном из самых обстоятельных исследований о будущем России...
Кита лечили тем, от чего обычно умирают: этот эксперимент изменил медицину
Одиннадцатилетняя белуха угасала от неизлечимой болезни, и тогда ученые пошли на рискованные опыты...
Искусственная гравитация: ученые рассказали, появится ли вообще главная фишка из фантастических фильмов в космосе
Космические инженеры знают три способа обмануть невесомость. Но пока рабочий из них только один, да и то есть нюансы...
Аура цвета индиго: как появился этот феномен и кем в итоге стали уникальные дети
Их называли будущим человечества, но чуда не случилось. Разбираемся, почему так произошло...