Вчені розробили датчик, який розпізнає шрифт Брайля вдвічі швидше, ніж люди

Вчені розробили роботизований датчик, який розпізнає шрифт Брайля вдвічі швидше, ніж більшість людей. Для цього він використовує не тільки незвичайні тактильні сенсори, а й високоефективну нейромережу.

Робототехніка активно розвивається і завдання, які стоять перед нею, вимагають створювати алгоритми, наділені деякими властивостями людського організму. Наприклад, для автоматизації доставки потрібно покращувати здатність роботів орієнтуватися у просторі. А щоб освоювати ресурси океанів, необхідно навчити роботів проводити тактильне зондування, тобто визначати об’єкти за допомогою доторкань. Вчені вже розробили «магнітну шкіру», яка дозволяє це робити: з її допомогою алгоритм здатний як мінімум розрізняти одухотворені та неживі предмети.

Завдяки чутливості пальців людина отримує величезну кількість інформації про навколишній світ. М’якість шкіри при цьому дозволяє регулювати взаємодію із середовищем: наприклад, силу, з якою люди стискають предмети. Створити технологію, у якої будуть обидві ці властивості одночасно, складно. Проте вченим із Кембриджського університету (Влекобританія) вдалося це зробити на високому рівні.

У статті, яку опублікував журнал IEEE Robotics and Automation Letters, дослідники описали роботизований датчик, який розпізнає шрифт Брайля точніше і швидше за аналоги. Його попередники читали по одній літері і відривалися від поверхні після кожного символу – люди сприймають текст на Брайлі не так. Нова технологія працює зі шрифтом майже як людина, але робить це вдвічі швидше. Для розпізнавання шрифту Брайля використовували нейромережну модель YOLO v8 відносно невимогливу до обчислювальних ресурсів.

За словами вчених, робот обробляє інформацію з камери та сенсорних датчиків одночасно, але коли він рухається, то зображення розмивається та розпізнати літери стає важко. Щоб уникнути цієї проблеми, дослідники навчили модель на штучно розмитих текстах, написаних шрифтом Брайля. Завдяки технології комп’ютерного зору алгоритм зміг виявляти та класифікувати кожен символ.

Тестували робота, що вийшов, швидко переміщаючи рядками тексту на Брайлі. Датчик зчитував 315 слів за хвилину з точністю 87%. Це вдвічі швидше за більшість людей, які розуміють шрифт, і майже з такою ж кількістю помилок. Вчені зазначили, що під час використання штучного розмиття такий результат можна вважати дивовижним.

Спочатку технологія не замислювалася як допоміжна: читання шрифту Брайля — це просто ефективний спосіб протестувати чутливість датчика. Подібні розробки корисні, наприклад, для протезів зі штучною шкірою, а також додатків, які визначають текстуру поверхні. Проте підсумковий алгоритм може стати помічником для людей з вадами зору: вченим вдалося досягти балансу швидкості і точності, показники яких близькі до людських.