Tos atau jempol? Perangkat baru mendeteksi gerakan tangan mana yang ingin Anda buat
Electronics

Tos atau jempol? Perangkat baru mendeteksi gerakan tangan mana yang ingin Anda buat


Peneliti UC Berkeley telah menciptakan perangkat baru yang menggabungkan biosensor yang dapat dikenakan dengan perangkat lunak kecerdasan buatan untuk membantu mengenali gerakan tangan yang ingin dibuat seseorang berdasarkan pola sinyal listrik di lengan bawah. Perangkat ini membuka jalan untuk kontrol prostetik yang lebih baik dan interaksi yang lancar dengan perangkat elektronik. Kredit: Lab Rabaey

Bayangkan Anda mengetik di komputer tanpa keyboard, memainkan video game tanpa pengontrol, atau mengendarai mobil tanpa roda.

Itulah salah satu tujuan perangkat baru yang dikembangkan oleh para insinyur di University of California, Berkeley, yang dapat mengenali gerakan tangan berdasarkan sinyal listrik yang terdeteksi di lengan bawah. Sistem, yang memasangkan biosensor yang dapat dikenakan dengan kecerdasan buatan (AI), suatu hari nanti dapat digunakan untuk mengontrol prostetik atau untuk berinteraksi dengan hampir semua jenis perangkat elektronik.

“Prostetik adalah salah satu aplikasi penting dari teknologi ini, tetapi selain itu, alat ini juga menawarkan cara yang sangat intuitif untuk berkomunikasi dengan komputer,” kata Ali Moin, yang membantu merancang perangkat tersebut sebagai mahasiswa doktoral di Jurusan Teknik Elektro dan Ilmu Komputer UC Berkeley. . “Membaca isyarat tangan adalah salah satu cara untuk meningkatkan interaksi manusia-komputer. Dan, meskipun ada cara lain untuk melakukannya, dengan, misalnya, menggunakan kamera dan penglihatan komputer, ini adalah solusi bagus yang juga menjaga privasi individu.”

Moin adalah penulis pertama makalah baru yang mendeskripsikan perangkat tersebut, yang muncul secara online pada 21 Desember di jurnal tersebut Nature Electronics.

Untuk membuat sistem pengenalan gerakan tangan, tim bekerja sama dengan Ana Arias, seorang profesor teknik kelistrikan di UC Berkeley, untuk merancang ban lengan fleksibel yang dapat membaca sinyal listrik di 64 titik berbeda di lengan bawah. Sinyal listrik kemudian dimasukkan ke dalam chip listrik, yang diprogram dengan algoritma AI yang mampu menghubungkan pola sinyal ini di lengan bawah dengan gerakan tangan tertentu.

Tim berhasil mengajarkan algoritma untuk mengenali 21 gerakan tangan individu, termasuk jempol ke atas, kepalan tangan, tangan rata, mengangkat jari individu dan menghitung angka.

“Ketika Anda ingin otot tangan Anda berkontraksi, otak Anda mengirimkan sinyal listrik melalui neuron di leher dan bahu ke serat otot di lengan dan tangan Anda,” kata Moin. “Pada dasarnya, apa yang dirasakan oleh elektroda di manset adalah medan listrik ini. Tidak begitu tepat, dalam arti bahwa kami tidak dapat menentukan dengan tepat serat mana yang dipicu, tetapi dengan kepadatan elektroda yang tinggi, ia masih dapat belajar mengenali pola tertentu. “

Seperti perangkat lunak AI lainnya, algoritme harus terlebih dahulu “mempelajari” bagaimana sinyal listrik di lengan sesuai dengan gerakan tangan individu. Untuk melakukan ini, setiap pengguna harus mengenakan manset sambil membuat gerakan tangan satu per satu.

Namun, perangkat baru ini menggunakan jenis AI canggih yang disebut algoritme komputasi hyperdimensional, yang mampu memperbarui dirinya sendiri dengan informasi baru.

Misalnya, jika sinyal listrik yang terkait dengan gerakan tangan tertentu berubah karena lengan pengguna berkeringat, atau mereka mengangkat lengan ke atas kepala, algoritme dapat memasukkan informasi baru ini ke dalam modelnya.

“Dalam pengenalan gerakan, sinyal Anda akan berubah seiring waktu, dan itu dapat memengaruhi performa model Anda,” kata Moin. “Kami dapat meningkatkan akurasi klasifikasi dengan memperbarui model pada perangkat.”

Keuntungan lain dari perangkat baru ini adalah bahwa semua komputasi terjadi secara lokal di dalam chip: Tidak ada data pribadi yang dikirimkan ke komputer atau perangkat terdekat. Hal ini tidak hanya mempercepat waktu komputasi, tetapi juga memastikan bahwa data biologis pribadi tetap bersifat pribadi.

“Saat Amazon atau Apple membuat algoritme, mereka menjalankan sekumpulan perangkat lunak di cloud yang membuat model tersebut, lalu model tersebut diunduh ke perangkat Anda,” kata Jan Rabaey, Profesor Teknik Elektro yang Terkenal di Donald O. Pedersen. Berkeley dan penulis senior makalah. “Masalahnya adalah Anda terjebak dengan model tertentu itu. Dalam pendekatan kami, kami menerapkan proses di mana pembelajaran dilakukan pada perangkat itu sendiri. Dan ini sangat cepat: Anda hanya perlu melakukannya satu kali, dan itu mulai melakukan pekerjaan. Tapi jika Anda melakukannya lebih sering, itu bisa menjadi lebih baik. Jadi, itu terus belajar, begitulah cara manusia melakukannya. “

Sementara perangkat tersebut belum siap untuk menjadi produk komersial, Rabaey mengatakan bahwa kemungkinan bisa sampai di sana dengan beberapa penyesuaian.

“Sebagian besar teknologi ini sudah ada di tempat lain, tetapi yang unik tentang perangkat ini adalah ia mengintegrasikan biosensing, pemrosesan dan interpretasi sinyal, dan kecerdasan buatan ke dalam satu sistem yang relatif kecil dan fleksibel serta memiliki anggaran daya yang rendah,” kata Rabaey.


Sarung tangan teknologi yang dapat dikenakan menerjemahkan bahasa isyarat menjadi ucapan secara real time


Informasi lebih lanjut:
Ali Moin dkk, Sistem biosensing yang dapat dikenakan dengan pembelajaran mesin adaptif dalam sensor untuk pengenalan gerakan tangan, Nature Electronics (2020). DOI: 10.1038 / s41928-020-00510-8

Disediakan oleh University of California – Berkeley

Kutipan: High-five atau thumbs-up? Perangkat baru mendeteksi gerakan tangan mana yang ingin Anda buat (2020, 21 Desember), diambil pada 21 Desember 2020 dari https://techxplore.com/news/2020-12-high-five-thumbs-up-device-gesture.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Togel Hongkong