2024. 02. 09. - 10:00
Az emberhez képest dupla sebességgel olvas Braille-írást a mesterséges intelligencia
Kifejlesztettek a kutatók egy robotérzékelőt, amely mesterséges intelligencia technikák segítségével a legtöbb emberhez képest nagyjából kétszeres sebességgel képes olvasni a Braille-írást.
Egy átlagos emberhez képest dupla akkora sebességgel olvas Braille-írást a mesterséges intelligencia.
A Cambridge-i Egyetem kutatócsoportja gépi tanulási algoritmusok segítségével tanított meg egy robotérzékelőt, miként olvassa gyorsan a Braille-szöveg sorait. A kutatást részben a Samsung Global Research Outreach Program támogatta.
Meghökkentő pontosság és sebesség
A robot 315 szó/perc sebességgel, közel 90 százalékos pontossággal volt képes olvasni a Braille-írást.
Bár a robot Braille-olvasót nem kisegítő technológiaként fejlesztették ki, a kutatók szerint az ilyen szöveg olvasásához szükséges nagy érzékenység miatt ideális tesztté válhat az emberi ujjbegyekhez hasonló érzékenységű robotkezek vagy protézisek megalkotásában.
Az eredményekről a kutatók az IEEE Robotics and Automation Letters szakfolyóiratban számoltak be.
Az emberi ujjbegyek rendkívül érzékenyek. Segítenek információkat gyűjteni a minket körülvevő világról. Ujjbegyünk képes észlelni az anyag textúrájában bekövetkező apró változásokat, vagy segít megtudnunk, mekkora erőt kell alkalmazni egy tárgy megfogásánál – például ha egy tojást kell felvenni, anélkül, hogy eltörnénk, vagy egy bowlinglabdát leejtés nélkül. Olvasd el: Arcokat ismer fel és olvas a vakok új mesterséges intelligencia-szemüvege
Az emberhez képest dupla sebességgel olvas Braille-írást a mesterséges intelligencia
Az érzékenység ilyen szintű reprodukálása robotkézben és energiahatékony módon, nagy mérnöki kihívást jelent.
Fumiya Iida professzor laboratóriumában a Cambridge-i Műszaki Tanszéken a kutatók erre és más olyan készségekre fejlesztenek megoldásokat, amelyeket az emberek könnyűnek találnak, de a robotok nehezen kezelnek.
A Braille-írás ideális teszt egy robot ujjbegyéhez
„Az emberi ujjbegyek puhasága az egyik oka annak, hogy megfelelő nyomással meg tudjuk fogni a dolgokat - magyarázta Parth Potdar, a Cambridge-i Mérnöki Tanszék munkatársa, a Pembroke College egyetemi hallgatója és a tanulmány első szerzője. - A robotika számára a puhaság hasznos tulajdonság, ám sok szenzorinformációra is szükség van és nehéz egyszerre mindkettőt megszerezni, különösen rugalmas vagy deformálható felületek esetén.”
A Braille-írás ideális teszt egy robot ujjbegyéhez, mivel az olvasása nagy érzékenységet igényel. A pontok minden reprezentatív betűmintában nagyon közel vannak egymáshoz.
A kutatók egy készen kapható érzékelőt használtak a robot Braille-olvasó kifejlesztéséhez, amely pontosabban reprodukálja az ember olvasását.
„Léteznek robotizált Braille-olvasók, de azok egyszerre csak egy betűt olvasnak - mondta David Hardman, társszerző, aki szintén a mérnöki tanszék munkatársa. - A meglévő robotizált Braille-olvasók statikus módon működnek: megérintenek egy betűmintát, elolvassák, felhúzzák a felületről, átlépnek, leereszkednek a következő betűmintára és így tovább. Mi valami valósághűbbet és sokkal hatékonyabbat szeretnénk.”
A kutatók által használt robotérzékelő ujjbegyében kamera van – a kamerából és az érzékelőkből származó információk kombinációjával olvas.
„Ez nehéz probléma a robotikusok számára, mivel sok képfeldolgozást kell elvégezni a mozgási elmosódás eltávolítása érdekében, ami idő- és energiaigényes” - mondta Potdar.
A csapat gépi tanulási algoritmusokat fejlesztett ki, hogy a robotolvasó képes legyen „elmosni” a képeket, mielőtt az érzékelő megpróbálná felismerni a betűket. Az algoritmust egy sor éles Braille-képre képezték, hamis elmosódást alkalmazva.
Miután az algoritmus megtanulta elhomályosítani a betűket, számítógépes látásmodellt használtak az egyes karakterek észlelésére és osztályozására.
A technológiát egy humanoid kéz vagy bőr méretére alkotnák meg
Az algoritmusok beépítését követően a kutatók úgy tesztelték olvasójukat, hogy gyorsan elcsúsztatták azt a Braille-karakterek sorain.
A robotizált Braille-olvasó percenként 315 szót tudott olvasni 87 százalékos pontossággal, ami kétszer olyan gyors és nagyjából olyan pontos, mint az emberi Braille-olvasó.
„Tekintettel arra, hogy hamis elmosódást használtunk az algoritmusban, meglepő volt, milyen pontos volt a Braille-írás - mondta Hardman. - Szép kompromisszumot találtunk a sebesség és a pontosság között, ami az emberi olvasók esetében is így van.”
„A Braille-olvasási sebesség nagyszerű módszer a tapintásérzékelő rendszerek dinamikus teljesítményének mérésére, így eredményeink a Braille-íráson túl is alkalmazhatók lehetnek olyan alkalmazásokban, mint a felületi textúrák vagy a robotos manipuláció során történő elcsúszás észlelése” - fogalmazott Potdar.
A kutatók bíznak benne, hogy a jövőben a technológiát egy humanoid kéz vagy bőr méretére tudják méretezni.
L.A.
