Некоторые люди предпочитают разбираться в вещах, чтобы лучше понимать концепции. Исследователи разработали умные перчатки для тактильных учеников, которые используют тактильную обратную связь и искусственный интеллект для обучения пользователей новым навыкам, ускоренного точного обучения и удаленного управления роботами.
Мы все разные, и это влияет на то, как мы подходим к обучению. Вообще говоря, есть те, кто получает наибольшую пользу от наблюдения или наблюдения вещей, другие воспринимают больше, если информация подкрепляется звуком, некоторые усваивают больше всего, когда что-то записывают, или записывая сами концепции. А есть люди, которые предпочитают нарабатывать навыки или учиться на практике. Или комбинации вышеперечисленного.
Команда, в которую входят исследователи из Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института (CSAIL), разработала оснащенные датчиками умные перчатки, которые помогают кинестетическим (или тактильным) учащимся лучше усваивать новые задачи или навыки. .
«Люди решают самые разнообразные задачи, постоянно взаимодействуя с окружающим миром», — сказал ведущий автор статьи по проекту Июэ Луо, аспирант кафедры электротехники и информатики Массачусетского технологического института. филиал CSAIL.
«Обычно мы не делимся этими физическими взаимодействиями с другими. Вместо этого мы часто учимся, наблюдая за их движениями, например, при игре на пианино или танцевальных программах. Основная проблема в передаче тактильных взаимодействий заключается в том, что каждый воспринимает тактильную обратную связь по-разному. нам нужно разработать агента машинного обучения, который научится генерировать адаптивные тактильные ощущения для перчаток отдельных людей, знакомя их с более практическим подходом к обучению оптимальному движению».
Умные перчатки могут быть адаптированы индивидуально для каждого человека. индивидуального пользователя, чтобы обеспечить идеальную посадку. Компьютер производит вырез на основе ручных измерений, который служит ориентиром для цифровой вышивальной машины при вшивании датчиков и тактильных приводов (например, в смартфонах) непосредственно на мягкую ткань. Перчатки будут готовы к использованию через 10 минут.
Встроенная технология в каждую перчатку может использоваться для регистрации действий рук и пальцев пользователя (например, учителя, опытного хирурга или оператора станка) и эти действия воспроизводятся в виде тактильных подсказок для учащегося благодаря обученному адаптивному агенту машинного обучения. на тактильных реакциях 12 пользователей. При загрузке новых пользовательских данных эта система может адаптировать ответы обратной связи для каждого человека всего за 15 секунд.
В одной из демонстраций установки опытного пианиста попросили сыграть простую мелодию, в то время как умные перчатки фиксировали последовательность, когда пальцы нажимали на ограниченный диапазон клавиш. Эти данные затем загружались в умные перчатки студента, который следил за жужжанием пальцев и нажимал на клавиши, когда это было необходимо, чтобы выучить мелодию. Этот метод «следуй за мной» может помочь новичкам быстро освоить аккорды, гаммы, арпеджио и простые мелодии, хотя полноценные концерты могут оказаться натяжкой.
В ходе дополнительных экспериментов команда обнаружила, что геймеры на ноутбуках получают самые высокие баллы, когда следуют чувствительным ко времени подсказкам, передаваемым через умные перчатки, когда они перемещаются по узкой, извилистой тропе в ритм-игре или собирают монеты, следя за тем, чтобы их автомобиль не перевернулся на дороге. свой путь к финишу гоночной игры.
Обман? Совершенно верно, но эта технология может позволить пользователям почувствовать мир виртуальной реальности, а также предложить «более персонализированный и сенсорный опыт на виртуальных курсах обучения, используемых хирургами, пожарными и пилотами, где точность имеет первостепенное значение». Умные перчатки также использовались для дистанционного обучения роботизированных систем хватанию, как у человека, например, для обучения роботизированной руки брать разные виды хлеба, не повреждая их.
На данный момент система может только обрабатывать довольно простые движения, но команда считает, что агент ИИ, питающийся большим количеством пользовательских данных, «может помочь с более сложными задачами, такими как манипулирование глиной или вождение самолета». А благодаря более сильной тактильной обратной связи технология может помочь управлять менее чувствительными частями тела, такими как ступни и бедра.
Статья об исследовании была опубликована в журнале Nature Communications.
