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MIT:这些AI袜子暴露你的作为丨自然子刊

时间:2023-03-13 21:31:19 科技观察

本文经AI新媒体量子比特(公众号ID:QbitAI)授权转载,转载请联系出处。你的一举一动都在这双袜子的掌控之中:不管你是单脚站立、扭腰还是走路,这双袜子都能通过脚上压力的变化预测你的动作:最重要的是该材料制造简单。无需集成大量高精度传感器,通过编织衣服即可制作出检测效果极佳的袜子。这双拥有“超能力”的袜子是麻省理工学院研发的,现在上了Nature子刊:这么精准的预测效果是怎么做到的?结合AI,准确预测袜子各种姿势运动检测的原理本身就很简单:利用机器学习将人体姿势与触觉足迹联系起来,从而预测人体的运动。这是因为当人从一种姿势转变为另一种姿势时,由于脚部压力的变化(如重心从右脚转移到左脚),触觉足迹也会随之改变。通过收集大量数据,使用自监督学习,训练模型,可以预测人体的运动:然而,这种面料如何在保证精细检测的情况下实现量产呢?要知道在大批量生产中,不可能一个一个准确地设计好传感器的位置。为此,袜子由2种织物混合制成。包括普通纺织纤维晴纶纱,以及能感知力的功能性纤维。如图所示,功能纤维中含有力敏材料。因此,袜子既保留了袜子本身的柔软性,又具有检测运动的能力。在两根织线之间,会有重叠。因此,当感应负载压力时,两根导线会相互挤压,内部的感应材料可以通过交叉点来感应强度。此前,很多可穿戴设备都需要大量的高精度传感器来保证测量的准确性。但与现有的可穿戴电子设备不同,袜子设计可用于大规模服装生产,大大降低成本。不过,这种袜子在生产过程中也可能会出现一些问题。如果大量生产,一些袜子传感器可能无法正常工作。这时候就需要结合机器学习算法对袜子中的某些传感器进行识别和调整,及时找出传感器不能工作的部分。具体检测效果也确实不错。比如扭腰。系统预测的动作和它正在做的动作几乎一模一样:蹲下。机器预测的姿势和真实姿势几乎一模一样:试试走路?甚至步态和步幅也基本相同:让我们看看下楼梯。除了步幅,其他基本一样。而且,这种智能面料不仅可以用在袜子上。还有背心、护膝和手套。除了智能袜子,麻省理工学院的研究人员还制作了背心、护膝、手套等多个系列的智能面料。面料组成。感应到压力后,就可以利用两条编织线重叠产生的压力来预测人的动作。该套装可用于患者的运动和康复训练。如果家人允许,它可以用来监测病人在医院的健康状况,防止他们在独自一人时跌倒或失去知觉。当然,它也可以被机器人佩戴。通过学习这套衣服中的数据,机器或许能够理解人类如何移动,从而学会执行各种动作。有了这套衣服,机器人或许就能“拥有”触觉。该研究的第一作者是来自麻省理工学院的华裔女博士罗伊月。罗一月毕业于广州知信中学,就读于伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校,目前是麻省理工学院三年级博士生。她的研究兴趣是制造、智能织物和触觉传感。该论文的第二作者李云珠是麻省理工学院的四年级博士生。毕业于北京大学计算机系,获学士学位。他的研究兴趣是计算机视觉、机器学习和机器人技术。此外,PratyushaSharma、WanShou、KuiWu、MichaelFoshey、BeichenLi、TomásPalacios、AntonioTorralba、WojciechMatusik也参与了该论文的研究。网友:袜子也有WiFi网友苦思冥想,给这双AI袜子取名:神经袜……有网友调侃:我的袜子快有WiFi了!不过,也有网友表示担忧。他认为袜子将来可能会监视我们的动作:不好。你想要一双这样的袜子吗?论文地址:https://www.nature.com/articles/s41928-021-00558-0