โฟมยืดหยุ่นใช้แมชชีนเลิร์นนิงเพื่อตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของรูปร่าง

นักวิทยาศาสตร์ในสหรัฐอเมริกาสร้างโฟมยืดหยุ่นที่สามารถตรวจจับความผิดปกติในรูปร่างได้ วัสดุดังกล่าวใช้เส้นใยแก้วนำแสงร่วมกับเทคนิคการเรียนรู้ของเครื่องเพื่อวัดการเสียรูป การวิจัยอาจนำไปสู่การพัฒนาหุ่นยนต์แบบนิ่มที่ตอบสนองต่อสภาพแวดล้อมได้ดีขึ้นและสามารถรับมือกับความเสียหายได้ดีขึ้น

มุมมองดั้งเดิมของเราเกี่ยวกับหุ่นยนต์คือพวกมันมีลักษณะเหมือนเครื่องจักรและทำจากวัสดุแข็ง

พลาสติกและโลหะ อย่างไรก็ตาม เป้าหมาย

ของหุ่นยนต์แบบนิ่มคือการสร้างหุ่นยนต์ที่อ่อนนุ่ม ยืดหยุ่น และเหมือนสิ่งมีชีวิตมากกว่าเพื่อให้หุ่นยนต์เหล่านี้มีศักยภาพสูงสุด พวกเขาจำเป็นต้องรู้ถึงการเปลี่ยนแปลงและการเปลี่ยนรูปรูปร่างและความรู้สึกของตัวเอง ความสามารถดังกล่าวสามารถปรับปรุงการเคลื่อนไหวของพวกเขา ทำให้พวกเขาสามารถป้องกันตัวเอง และช่วยให้พวกเขาฟื้นตัวจากการถูกทำลาย

การเคลื่อนไหวที่สับสนโรเบิร์ต เชพเพิร์ดหัวหน้าห้องทดลองหุ่นยนต์ออร์แกนิกที่มหาวิทยาลัยคอร์เนลล์ในนิวยอร์กบอกว่า หุ่นยนต์ที่ทำงานอัตโนมัติสามารถทำร้ายตัวเองได้อย่างง่ายดายโดยที่ไม่รู้ตัว “มันจะขยับแขนขาต่อไปและคิดว่ามือหรือเท้าของมันจะอยู่ในตำแหน่งเดียว เมื่อจริง ๆ แล้วมันจะอยู่ในตำแหน่งที่ต่างออกไป” เขากล่าว

ความพยายามครั้งก่อนๆ ส่วนใหญ่ในการสร้างระบบตรวจจับตัวเองนั้นเกี่ยวข้องกับการติดตั้งบนพื้นผิวหรือการฝังเซ็นเซอร์ ซึ่งแต่ละตัวจะตรวจจับบางอย่างที่เฉพาะเจาะจง เช่น การเปลี่ยนแปลงของแรงดันหรือส่วนโค้งของแขนขาหุ่นยนต์ แต่ระบบเหล่านี้ให้ข้อมูลที่จำกัดเกี่ยวกับรูปร่างและการกำหนดค่าโดยรวมของหุ่นยนต์ และการเปลี่ยนแปลงใดๆ ในพารามิเตอร์เหล่านี้ “เราต้องการสกินหรือเซ็นเซอร์คล้ายประสาทภายในเพื่อสื่อสารข้อมูลนี้เป็นสามมิติและต่อเนื่อง” เชพเพิร์ดกล่าว

เพื่อช่วยเคลื่อนไปสู่ระบบดังกล่าว Shepherd และเพื่อนร่วมงานของเขาได้วางอาร์เรย์ของเส้นใยแก้วนำแสง 30 เส้นในโฟมซิลิกอนแล้วงอและบิดมากกว่า 2,000 ครั้งในขณะที่วัดการเปลี่ยนแปลงของแสงที่ออกจากอาร์เรย์ออปติคัล

Ilse Van Meerbeek จาก Cornellบอกว่า 

“เส้นใยแก้วนำแสงส่งแสงเข้าสู่โฟม แสงนั้นกระจายอยู่ในโฟม และแสงบางส่วนนั้นกลับเข้าสู่เส้นใยอีกครั้ง “เมื่อโฟมเสียรูป แสงที่กลับเข้าไปในเส้นใยจะเปลี่ยนความเข้ม เราใช้การเปลี่ยนแปลงความเข้มนั้นเพื่อสร้างแบบจำลองที่จับคู่ความเข้มของแสงกับการเสียรูปของโฟม”

แม่นยำ 100%สิ่งนี้ทำให้ทีมสามารถฝึกระบบการเรียนรู้ของเครื่องเพื่อให้สามารถทำนายได้อย่างแม่นยำ 100% ไม่ว่าโฟมจะงอขึ้นหรือลง หรือบิดทวนเข็มนาฬิกาหรือตามเข็มนาฬิกา นอกจากนี้ยังสามารถรับรู้ขนาดของการเสียรูปได้ด้วยค่าความคลาดเคลื่อนเฉลี่ยเพียง 0.06° Van Meerbeek กล่าวว่า “เราบิดและงอโฟมเป็นมุมต่างๆ ประมาณ 180° องศา

การตั้งค่าปัจจุบันใช้แหล่งกำเนิดแสงขนาดใหญ่และกล้องที่อยู่ภายนอกโฟม สิ่งนี้จะไม่เป็นประโยชน์สำหรับหุ่นยนต์อิสระ แต่ทีมงานกล่าวว่าการศึกษานี้ได้รับการออกแบบเพื่อแสดงประสิทธิภาพของแบบจำลองการทำนาย แทนที่จะจัดการกับความท้าทายทางวิศวกรรมที่เกี่ยวข้องกับการสร้างหุ่นยนต์ พวกเขาเสริมว่าสามารถเปลี่ยนแสงและกล้องด้วย LED และโฟโตไดโอดที่มีขนาดเล็กกว่ามาก ซึ่งสามารถรวมเข้ากับเส้นใยแก้วนำแสงเข้ากับแอคทูเอเตอร์แบบนิ่มเพื่อสร้างระบบหุ่นยนต์ได้

แม้ว่าอุปกรณ์ปัจจุบันจะตรวจจับการเสียรูป

ได้เพียงสี่ประเภท แต่ทีมงานเชื่อว่าสามารถใช้เพื่อตรวจจับการเปลี่ยนแปลงรูปร่างอื่นๆ และการเสียรูปตามอำเภอใจได้มากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากรวมกับเทคนิคปัญญาประดิษฐ์ที่ทรงพลังกว่า “เราได้แสดงให้เห็นว่าเราสามารถตรวจจับการโค้งงอและการบิดตัวได้ แต่ตราบใดที่การเสียรูปทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในการกระเจิงของแสง เราคาดหวังว่าโดยหลักการแล้ว เราสามารถสร้างแบบจำลองเพื่อตรวจจับมันได้” Van Meerbeek อธิบาย

Van Meerbeek กล่าว หุ่นยนต์นิ่มที่สามารถสัมผัสรูปร่างของตัวเองสามารถควบคุมได้อย่างน่าเชื่อถือมากกว่าระบบหุ่นยนต์ในปัจจุบัน “สิ่งนี้อาจทำให้หุ่นยนต์นุ่ม ๆ เป็นตัวช่วยในบ้านหรือเป็นเพื่อนได้” เธอกล่าว “นอกจากนี้ยังสามารถช่วยให้อวัยวะเทียมที่สะดวกสบายขึ้นซึ่งมีการตรวจจับที่ดีขึ้นทำให้สามารถทำงานที่ซับซ้อนมากขึ้นได้”

ความเข้มข้นของฝุ่นละอองในอากาศ (PM2.5) และซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO 2 ) ลดลงจากปี 2015 เป็น 2017 ที่มากกว่าครึ่งหนึ่งของสถานีตรวจสอบคุณภาพอากาศ 1,000 แห่งของจีน แต่ปริมาณโอโซนที่ระดับพื้นดินเพิ่มขึ้นครึ่งหนึ่งของพื้นที่ในช่วงเวลาเดียวกันตามการวิเคราะห์ใหม่

ความเข้มข้น PM2.5 ต่ำสุด — 20-25 µg m -3 — อยู่ในฮ่องกง ไต้หวัน และทิเบต แม้ว่าแนวโน้มขาลงจะเป็นแรงหนุน แต่ตัวเลขเหล่านี้ก็ยังอยู่เหนือแนวทางขององค์การอนามัยโลก ความเข้มข้นของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่ลดลงก็แพร่หลายเช่นกัน โดย 59% ของสถานีตรวจสอบในการศึกษารายงานว่ามีการลดลงอย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉลี่ยแล้วระดับลดลง 3.4 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตรต่อปี

ระดับ PM2.5 ที่ลดลงนั้นสอดคล้องกับการศึกษาดาวเทียม แต่การวิเคราะห์ล่าสุดซึ่งรวมถึงข้อมูลจากกว่า 1,000 ไซต์ก็สร้างความประหลาดใจเช่นกัน

“การสังเกตการณ์ผ่านดาวเทียมแสดงให้เห็นแนวโน้มที่ลดลงในระดับความเข้มข้น NO 2ทั่วประเทศจีน แต่เราพบว่าการลดลงอย่างมากของ NO 2ในบางภูมิภาคของประเทศกำลังถูกชดเชยด้วยการเพิ่มขึ้นในภูมิภาคอื่นๆ” เบน ซิลเวอร์จากมหาวิทยาลัยลีดส์ สหราชอาณาจักร กล่าว

ความเข้มข้นของ NO 2 ที่เพิ่มขึ้น สามารถช่วยอธิบายได้ว่าทำไมค่าโอโซนจึงเพิ่มขึ้น แม้ว่า Silver จะชี้ให้เห็นว่าในเมืองที่มีมลพิษอย่างหนัก การลดการปล่อย NO 2ก็อาจทำให้ระดับโอโซนเพิ่มขึ้นได้เช่นกัน โอโซนก่อตัวขึ้นจากปฏิกิริยาที่ซับซ้อนในบรรยากาศที่เกี่ยวข้องกับ NO 2และสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย ที่ระดับพื้นดินอาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพและผลผลิตพืชผล

Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>เว็บสล็อตแตกง่าย