2021. 01. 04. - 09:40
Mesterséges intelligencia - Az új eszköz észleli, milyen kézmozdulatra törekszünk
Képzeljük el, hogy billentyűzet nélkül gépelünk, videojátékot játszunk vezérlő nélkül, vagy vezetünk kormánykerék nélkül. Egy új, mesterségesen intelligens eszköznek pontosan ez a célja.
Meghökkentő új eszközt fejlesztettek ki a Berkeley-i Kaliforniai Egyetem (UC Berkeley) mérnökei, amely képes felismerni a kézmozdulatokat az alkaron észlelt elektromos jelek alapján. A hordozható bioszenzorokat és mesterséges intelligenciát (MI) összekapcsoló rendszert a jövőben fel lehet használni a protézisek kontrollálására, de szinte bármilyen típusú elektronikus eszközzel való interakcióhoz is.
„A protézisek e technológia egyik legfontosabb felhasználásának számítanak, emellett azonban a számítógépekkel történő kommunikáció igencsak intuitív módját kínálják – mondta el Ali Moin, aki az UC Berkeley Villamosmérnöki és Számítástudományi Tanszékén doktoranduszaként részt vett az eszköz megtervezésében. - A kézmozdulatok olvasása az ember-számítógép közötti interakció javításának egyik módja. S noha ennek ma már vannak egyéb módjai, például kamerák és számítógépes látásmód alkalmazása, az új egy igen jó megoldás, mert őrzi az ember magánéletét is”. Olvasd el: Gondolatok mozgathatják a protéziseket?
Moin a Nature Electronics folyóiratban megjelentetett tanulmány társszerzője.
A mesterséges intelligencia értelmezni tanulja, milyen mozdulatokra törekszünk a kezünkkel
A kézmozdulatokat felismerő rendszer létrehozása érdekében a csapat közösen alakított ki egy rugalmas karszalagot Ana Ariasszal, az UC Berkeley villamosmérnök professzorával, mely az alkar 64 különböző pontján képes olvasni az elektromos jeleket.
A jeleket ezután elektromos chipbe vezetik, melyet egy mesterséges intelligencia-algoritmussal programoznak, s amely képes összekapcsolni meghatározott kézmozdulatokkal ezeket az alkaron lévő jelmintákat.
„Ha azt szeretnénk, hogy a kézizmok összehúzódjanak, az agy elektromos jeleket küld a nyak és a váll idegsejtjein keresztül a kar és kéz izomrostjaihoz – mondta Moin. – Az elektródák lényegében ezt az elektromos teret érzékelik. Bár nem tökéletesen precíz, hiszen nem tudjuk meghatározni, pontosan melyik rostok váltották ki, az elektródák nagy sűrűségével az eszköz mégis megtanulhatja bizonyos minták felismerését.”
Más mesterséges intelligencia-szoftverekhez hasonlóan az algoritmusnak először meg kell tanulnia, miként felelnek meg a kar elektromos jelei az egyes kézmozdulatoknak. Ehhez minden felhasználónak viselnie kell az eszközt, miközben egyenként megteszik a kézmozdulatokat. Olvasd el: Így segíthetnek a robotok a fogyatékossággal élőknek
Az új eszköz fejlett mesterséges intelligenciát alkalmaz, hiperdimenziós számítási algoritmust, amely képes új információkkal frissíteni önmagát.
Ha például egy adott kézmozdulathoz kapcsolódó elektromos jelek megváltoznak, mert a felhasználó karja izzad, vagy a karját a feje fölé emeli, az algoritmus beépítheti ezt az új információt a modelljébe.
„A gesztusfelismerés terén idővel megváltoznak a jelek, ez pedig befolyásolhatja a modell teljesítményét - magyarázta Moin. - Az osztályozás pontosságát azonban az eszközön található modell frissítésével nagymértékben javítani tudtuk.”
Az új eszköz további előnye, hogy minden számítás lokálisan történik a chipen: személyes adatokat nem továbbít egy közeli számítógépre vagy eszközre. Ez nemcsak felgyorsítja a számítási időt, a személyes adatok titkosságát is biztosítja.
„Megközelítésünkben olyan folyamatot valósítottunk meg, melyben a tanulás magán az eszközön zajlik és rendkívül gyors: az embernek csupán egyszer kell elvégeznie egy mozdulatot, s az eszköz elkezdi végezni a munkát. S minél többször elvégzi, annál jobb lehet. Tehát folyamatosan tanul, az emberek így csinálják” – mondta el Jan Rabaey, az egyetem Donald O. Pedersen jeles villamosmérnöki professzora, a cikk vezető szerzője.
Hozzátette: az eszközben szintén egyedülálló, hogy a bioérzékelést, a jelfeldolgozást és az értelmezést, valamint a mesterséges intelligenciát egyetlen rendszerbe integrálja.
Bár az eszköz még nem áll készen arra, hogy kereskedelmi termékké váljon, Rabaey szerint néhány módosítással valószínűleg eljuthat erre a szintre.
László Adrienn
