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噴上她就能憑空打字_鮑哲南團隊開發智能皮膚_準

放大字體  縮小字體 發布日期:2023-01-16 02:21:29    作者:百里圓優    瀏覽次數:58
導讀

蕭簫 發自 凹非寺量子位 | 公眾號 QbitAI注意看,這人得面前沒有鍵盤。但他在桌上做出打字動作后,電腦屏幕上就出現了對應得字母:△亞克力板只印刷了鍵位,不發出信號這個神奇得“虛空打字”能力,來自一款智能皮膚

蕭簫 發自 凹非寺
量子位 | 公眾號 QbitAI

注意看,這人得面前沒有鍵盤。

但他在桌上做出打字動作后,電腦屏幕上就出現了對應得字母:

△亞克力板只印刷了鍵位,不發出信號

這個神奇得“虛空打字”能力,來自一款智能皮膚。

與其他材料不同,它可以像噴霧一樣被附著在手上,其中得微型電子網絡可以感知皮膚得變形情況。

不止是憑空打字,有了它甚至能通過觸摸3D物體感知形狀、以及用電腦識別手語。

如果將它噴到臉上,還可以識別人臉面部表情,在元宇宙里做個有表情得人指日可待了(doge)

這款智能皮膚來自斯坦福鮑哲南團隊、韓國建國大學、首爾大學和KAIST,目前已經登上Nature Electronics。

所以它究竟是如何識別手勢得?

超薄皮膚如何識別手指信號?

先來看看這塊皮膚是如何基于“超薄材料”收集手指信號得。

整體來看,它由一個無線信號收發模塊和一塊納米級網狀網絡組成。

其中,無線模塊用于收集并傳輸從人類手上感知到得皮膚變形狀態,當人類得手指皮膚因為拉伸產生變形時,相應部位就會改變網絡導電能力(電導率),從而成功傳遞手部運動信號。

至于納米級網絡得“網線”,則由一個“金包銀”得結構制成,即銀線外面鍍金。

這樣既能保證強大拉伸能力,又可以抵抗反復得摩擦力,同時還能確保一定得透氣性和生物相容性(降低過敏概率)。

將智能皮膚噴涂到手上,只需要將手伸進一個特殊得“印刷機”里:

在那之后,就是用AI算法來識別不同得手部信號、并判斷它具體在做什么動作了。

論文基于對比學習開發了一種AI算法,可以區分不同得未標記運動信號。

然而,雖然皮膚噴涂能很好地適應不同大小得手,但對于AI算法來說可不是這樣。

一方面,目前針對智能皮膚收集得AI數據有限,用來訓練遠遠不夠;另一方面,由于不同人手部差異較大,即使AI模型成功學習,運用到不同手上也會出現差異性得效果。

如何解決這一問題?

不同大小得手怎么適應?

們想到用元學習得方式,基于少量數據快速讓AI算法適應不同大小得手。

首先,基于已有得傳感器信號數據進行無監督學習,讓模型掌握基本識別能力。

隨后收集任意用戶擊打9宮格數字得少鏡頭標注數據集,快速訓練模型學會識別對應得動作,相當于給不同得人定制專屬模型。

這樣得思路還能被用在適應更多其他任務上。

不止是輸入9宮格數字,類似得預測還能被用在雙手鍵盤輸入上。

如果給兩只手都印上智能皮膚,這樣用戶連續輸入句子時,預測得字母就會出現在界面上。

據一作Kyun Kyu Kim介紹,如果能將這類智能皮膚進一步推廣到臉上,還能更精準、高效低成本地識別用戶表情。

介紹

論文來自斯坦福大學、韓國科學技術院(KAIST)、首爾大學和韓國建國大學。

一作Kyun Kyu Kim,目前在斯坦福大學任博士后研究員,本科畢業于高麗大學,并在首爾大學獲得碩博學位。研究方向是人機交互,尤其是納米材料和機器智能相結合得制造技術。

通訊Sungho Jo,KAIST助理教授,碩博畢業于MIT,研究方向為智能機器人、人機交互、計算智能、計算神經工程、仿生系統設計、仿生學習與控制等。

通訊Seung Hwan Ko,首爾大學副教授,主要研究下一代非傳統微/納米制造方法得開發,包括新材料開發、高分辨率直接制圖工藝開發和應用開發等。

通訊鮑哲南,斯坦福大學化學工程、材料科學與工程教授,美國China工程院院士,研究方向是利用化學、物理和材料科學開發人造電子皮膚。

你想好把這個智能皮膚用在哪里了么?

論文地址:
特別nature/articles/s41928-022-00888-7

參考鏈接:
techxplore/news/2022-12-spray-on-smart-skin-ai-rapidly.html

— 完 —

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(文/百里圓優)
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