Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
CSICSI
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Szósty zmysł i więcej - systemy elektroniczne poprawiające percepcję

ghost666 28 Dec 2020 17:12 768 0
  • Szósty zmysł i więcej - systemy elektroniczne poprawiające percepcję
    Nowe osiągnięcia w zakresie urządzeń elektronicznych nieustannie rewolucjonizują nasz świat, ale czy mogą zrewolucjonizować sposób, w jaki go postrzegamy? Prace w dziedzinie urządzeń i czujników, które odtwarzają funkcje ludzkich narządów zmysłów, trwają od lat, starając się osiągać wyniki na równi ze sposobem interakcji naszych oczu, uszu, nosa, kubków smakowych czy skóry ze światem. Nawet poza tymi pięcioma zmysłami prowadzone są praca nad wzbogaceniem sposobów, w jakie komunikujemy się z urządzeniami elektronicznymi, zapewniając nowe rodzaje interakcji z systemami noszonymi czy interfejsy komputerowe z kontrolą gestów itp. Wszystko to może funkcjonować jako zmysły pochodne, rozszerzające nasze postrzeganie świata.

    Poniżej prezentujemy niektóre z najnowszych osiągnięć w zakresie symulowania naturalnych zmysłów, a także spojrzenie wykraczające poza to i prezentujące, jak pewnego dnia możemy postrzegać świat wykorzystując nie tylko zwykłe zmysły, ale także zupełnie nowe doświadczenia.

    Systemy wizyjne były jednym z pierwszych osiągnięć technologii czujników i są obecnie stosowane wszędzie. Podczas gdy widzenie maszynowe, które wykorzystuje cyfrowe wejścia i wyjścia do manipulowania elementami mechanicznymi, działa zupełnie inaczej niż ludzki wzrok, pozwala jednak na mechaniczne odtworzenie zadań, które normalnie wymagałyby obsługi przez człowieka. Jest to ten rodzaj systemu wizyjnego, który pozwala niektórym nowoczesnym samochodom wykrywać otoczenie, a nawet reagować aktywując hamulce w odpowiedzi na spodziewaną kolizję. W połączeniu z algorytmami rozpoznawania wzorców, czujniki te wizyjne odgrywają istotną rolę w rozpoznawaniu twarzy i innych rodzajach wykrywania i analizy obrazu.

    Szósty zmysł i więcej - systemy elektroniczne poprawiające percepcję


    Powielanie naturalnych zmysłów ma liczne zastosowania w polepszaniu jakości życia i zwiększaniu wydajności w otaczających nas gałęziach przemysłu. E-skin to rodzaj ultracienkich, elastycznych, nadających się do noszenia urządzeń, które łączą w sobie mikroelektronikę i czujniki, mogą symulować dotyk protez kończyn poprzez wykrywanie nawet niewielkiego nacisku i przekazywanie go użytkownikowi. Rozwój tej technologii otworzył również drzwi dla stworzenia urządzeń do noszenia, które poprawiają interakcje z komputerami, być może tworząc stymulację dotykową w celu przekazywania wskazówek lub powiadomień.

    Chociaż te nadające się do noszenia czujniki są ograniczone potrzebą wykorzystania lekkiego i elastycznego materiału, sztuczne czujniki dotykowe mogą być również stosowane w robotyce, a nawet smartfonach. Czujniki te są coraz bliżej realistycznego naśladowania ludzkiego zmysłu dotyku, a nawet zaczynają wyczuwać elementy, takie jak tekstura powierzchni, które ludzie czują podświadomie. Podobnie jak w przypadku większości tych technologii, obecnie istnieje sporo potencjalnych przypadków jej użycia, ale są jeszcze szersze możliwości przyszłego rozwoju tej technologii.

    Elektroniczne nosy i języki pojawiły się w zastosowaniach przemysłowych już dziesięć lat temu. Przemysł spożywczy, farmaceutyczny, tworzyw sztucznych, opakowaniowy i środowiskowy wykorzystywały elektroniczne wersje ludzkich zmysłów już jakiś czas temu. Zastępując konieczność wyczuwania tego, co może być nieprzyjemne lub nawet niebezpieczne, czujniki te mogą rozpoznawać smaki lub zapachy w żywności, zapewniają kontrolę jakości i wykrywanie zanieczyszczeń. Macierze czujników gazu w elektronicznych nosach i czujników cieczy w elektronicznych językach, wraz z narzędziami do rozpoznawania wzorców, mogą być w stanie wykryć drobne różnice, które mogą być nie do odróżnienia dla ludzkich zmysłów.

    Szósty zmysł i więcej - systemy elektroniczne poprawiające percepcję


    E-nosy działają poprzez wykrywanie śladu lub „odcisku palca” związku chemicznego w całej matrycy czujników przy użyciu rozpoznawania wzorców. Są one również testowane pod kątem ich zdolności do wykrywania chorób – docelowo mają one być zdolne do pomiaru poziom glukozy we krwi czy nawet detekcji raka, przez związki obecne w oddechu (tzw. markery). W 2018 roku naukowcy z Brown University opracowali mały czujnik, który może wykrywać jeszcze więcej informacji kontekstowych. Ich TruffleBot jest w stanie zmierzyć niewielkie zmiany ciśnienia i temperatury, które są dodatkowymi cechami fizycznymi, które można wykorzystać do identyfikacji zapachu. Urządzenie wykorzystuje te dodatkowe informacje oprócz czujników chemicznych, wykorzystując w tym przypadku cyfrowy barometr. Co więcej, urządzenie to może nawet wąchać, wciągając podmuchy powietrza do analizy i działając jak prawdziwy nos.

    Szósty zmysł i więcej - systemy elektroniczne poprawiające percepcję


    Elektroniczne sensory smaku działają na podobnych zasadach: szereg czujników cieczowych zbiera informacje, które są następnie analizowane za pomocą algorytmu komputerowego. Ponownie, podobnie jak e-nos, podczas gdy specyfika każdej jednostki czujnika w macierzy jest niska, połączenie kilku jednostek i klas specyficzności prowadzi do dużego potencjału informacyjnego. Przez lata ich użytkowania w warunkach przemysłowych wprowadzono kilka ulepszeń w tej technologii. Większość modeli opiera się na technikach pomiarowych wykorzystujących elektrochemię, takich jak potencjometria lub woltamperometria.

    Wyprodukowany po raz pierwszy w 1997 roku woltamperometryczny e-język można zminiaturyzować lub wyprodukować z właściwościami samoczyszczącymi, aby chronić powierzchnie elektrod przed zanieczyszczeniem. Podobnie jak wiele z tych replik sensorycznych, język ma już dobrze ugruntowaną metodologię, ale ma również znaczne możliwości rozwoju, takie jak nowocześniejsze systemy pomiaru aktywności drobnoustrojów lub czujniki dedykowane do oceny jakości wody, wykorzystanie mikroelektrod i inne.

    Szósty zmysł i więcej - systemy elektroniczne poprawiające percepcję


    Z drugiej strony technologii smakowej jest kilka urządzeń, które mogą skłonić nas do myślenia, że próbujemy czegoś, czego realnie nie mamy. Symulacja smaku to kolejne fascynujące połączenie elektroniki i żywności, a Nimesha Ranasinghe, jeden z wiodących na świecie badaczy w tej dziedzinie, opracował już wiele sposobów kontrolowania doznań smakowych. Pałeczki Ranasinghe'a z wbudowanymi elektrodami symulują zasolenie, szklanka odtwarza cierpki smak lemoniady, a lizak ma smak, który zmienia się w zależności od Twojego składu biochemicznego. To tylko kolejny krok na drodze do przeniesienia ludzkich zmysłów w przestrzeń rzeczywistości wirtualnej, przy użyciu specjalnych elektrod na powierzchni naczyń do wywołania wrażenia smakowego, gdy nasze własne narządy zmysłów stykają się z nimi.

    Szósty zmysł i więcej - systemy elektroniczne poprawiające percepcję


    Opracowanie metod przekazywania takich informacji jako przedłużenia ludzkich narządów zmysłów otwiera tak wiele możliwości: przywracanie wzroku osobom niedowidzącym, wzmacnianie smaku i dotyku, a nawet odtwarzanie tych wrażeń w środowisku wirtualnym. Może nawet uda się wywołać u ludzi wrażenia, których nigdy nie doświadczyliśmy.

    Opierając się na zdolnościach nawigacyjnych ptaków i nietoperzy, grupa naukowców z Niemiec była w stanie stworzyć coś, co nazywają pasem nawigacyjnym feelSpace. Jest to urządzenie do noszenia na ciele, które przekształca prądy magnetyczne w wibracje, umożliwiając ludziom wyczuwanie magnetycznych kierunków świata i orientację w terenie za pomocą bodźców dotykowych – analogicznie, jak robią to chociażby gołębie. Jeśli potrafimy przetłumaczyć inne zmysły natury na język zrozumiały dla naszych zmysłów, czego jeszcze możemy się nauczyć czuć i jakie odczucia możemy stworzyć? Mając obecnie podwaliny pod wszystkimi sześcioma zmysłami, tylko od nas zależy, czy rozszerzymy to do granic tego, co jest możliwe.

    Źródło: https://www.eetimes.com/the-six-senses-and-beyond-the-latest-in-replicating-and-enhancing-human-sensory-experiences/

    Cool! Ranking DIY
    Can you write similar article? Send message to me and you will get SD card 64GB.
    About Author
    ghost666
    Translator, editor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 wrote 10189 posts with rating 8481, helped 157 times. Live in city Warszawa. Been with us since 2003 year.
  • CSICSI