Өзіңізді Тони Старк сияқты жоғары технологиялы экзоскелетті басқарып отырмын деп елестетіңізші: костюмді басқару үшін дулығадағы көзқарасты бақылау датчиктерін қолданасыз. Бірақ кенеттен сізге энергетикалық сәуле тиіп, қуатты соққы бағытыңызды өзгертіп жібереді. Осындай жағдайда, көзіңіз тепе-теңдігін жоғалтқан гироскоптардай айналып кеткенде, ұшуды жалғастыра аласыз ба, әлде басқаруды жоғалтасыз ба?

Сан-Диегодағы Калифорния университетінің зерттеушілері — Сянцзюнь Чэнь, Чжиюань Лоу, Сяосян Гао және Лу Инь — Nature Sensors журналындағы «Терең оқытуға негізделген, киілетін сенсорлар арқылы шуға төзімді адам-машина интерфейсі» атты мақаласында мұндай фантастикалық мақсат қоймаған. Олардың мақсаты — шынайы өмірде болатын соққылар, дірілдер мен моторика бұзылыстары жағдайында да жұмыс істей алатын сенімді қашықтан басқару жүйесін жасау еді.

Шуды сүзгіден өткізетін жасанды интеллект

Деректерді «тазарту» үшін жасанды интеллектіні пайдалана отырып, Чэнь — Джейкобс инженерлік мектебінің химиялық және наноинженерия кафедрасының ғылыми қызметкері — сенсорлардан келетін шуды нақты уақытта жоюмен айналысты. Бұл оның командасының құрылғысына қарапайым қимылдарды сенімді анықтап, өте динамикалық ортада да машиналарды басқаруға мүмкіндік берді.

Әскери мақсаттан киілетін технологияларға дейін

Бастапқыда профессорлар Шэнь Сюй мен Джозеф Вангтың зертханаларының және АҚШ Қорғаныс перспективалық зерттеу жобалары агенттігінің (DARPA) қолдауымен Чэньнің командасы әскери сүңгуірлерге арналған суасты роботтарын басқаруды жетілдіруге ұмтылды. Алайда уақыт өте келе, тұрақты басқару құрлықта да, әсіресе тез дамып келе жатқан киілетін технологиялар саласында да қажет екені анықталды. Бұл салада әлі күнге дейін дірілге төзімді жүйелер жетіспейді.

Жаңа буын технологиясы

«Бұл жұмыс киілетін сенсорларда шудың әсеріне төзімділікті қамтамасыз етудің жаңа жолын ашады, — дейді Чэнь. — Ол келесі буын киілетін жүйелеріне жол ашады: олар тек икемді және сымсыз ғана емес, сонымен қатар күрделі жағдайларда оқып, әрбір қолданушыға бейімделе алады».

Басқаға немесе білезікке бекітілетін электронды патч қозғалыс пен бұлшықет белсенділігін анықтайтын датчиктерді, Bluetooth-ретрансляторын және созылмалы батареяны біріктіреді. Жасанды интеллект соққы мен дірілден туындайтын шуды жояды, сондықтан құрылғы тіпті шайқалғанда да дәл басқаруды қамтамасыз етеді.

Шынайы жағдайда сынақтан өткізу

Құрылғы құрлықта және теңізде динамикалық жағдайда жиналған қимылдар деректер базасын пайдаланып, қол сигналдарын өзінің терең оқыту платформасы арқылы талдайды. Бұл жалған іске қосылуларды болдырмауға және механизмдерді, соның ішінде роботтандырылған қолдарды, лезде басқаруға мүмкіндік береді. Сынаққа қатысушылар құрылғыны жүгіру, шайқалу, соққы және жоғары жиілікті діріл кезінде басқарды. Теңіз жағдайлары Scripps Ocean-Atmosphere Research Simulator көмегімен модельденді. Барлық жағдайда жүйе жоғары дәлдік пен төмен кідірісті көрсетті.

Қолдану перспективалары

Егер Чэнь мен оның әріптестерінің қорытындылары расталса, олардың құрылғысы қимылға негізделген алғашқы киілетін контроллерге айналады, ол турбуленттіліктен туындайтын шуды тиімді жоя алады. Бұл мұндай жүйелерді тек мінсіз тұрақты зертханалық жағдайда ғана емес, сонымен қатар адамдар әрдайым қозғалмай отыра алмайтын немесе қаламайтын шынайы өмірде де қолдануға мүмкіндік береді.

Болашақта Сан-Диегодағы Калифорния университетінің технологиясы зауыт жұмысшыларына және төтенше жағдай қызметкерлеріне роботтарды, көліктерді және құралдарды қолсыз — тіпті жоғары жылдамдықта немесе қауіпті жағдайда — қашықтан басқаруға көмектесе алады.

Төтенше жағдайлардан тыс

Құрылғыны қолдану тек боевиктер мен төтенше жағдайлар сценарийлерінен әлдеқайда кең. Мысалы, оңалтудағы пациенттер немесе қозғалысы шектеулі адамдар құрылғы моделін өздерінің табиғи қимылдарымен оқытып, ұсақ моторика толық қалпына келмесе де, оны пайдалана алады.

«Бұл жетістік, — дейді Чэнь, — бізді күнделікті өмірде қолдануға болатын интуитивті әрі сенімді адам-машина интерфейстеріне жақындатады».