فرش هوشمند علاءالدین

نویسنده: آیدا خلف خانی

پیشرفت‌های فناوری مدرن دنیای امروز را بیش از پیش به سمت هوشمندی سوق داده است – تلفن‌های هوشمند، ساعت‌های هوشمند، تلویزیون‌های هوشمند، لباس‌های هوشمند و حتی کفپوش‌های هوشمند. از آنجایی که انتخاب کفپوش مناسب برای ساختمان یا خانه یک تصمیم مهم است که به سلیقه افراد بستگی دارد، گزینه های متعددی برای انتخاب کف پوش وجود دارند؛ چوب ، کاشی، لمینت و فرش. نوآوری در منسوجات و مبلمان خانگی فرصت های جدیدی را برای مشاغل و صاحبان خانه ارائه کرده است و حال، علاوه بر زیباسازی فضا با کفپوش و مبلمان مناسب، می توان از این منسوجات برای راحتی بیشتر و به عنوان راه حلی برای مسائل رایجی مانند لکه، محو شدن، تغییر رنگ و حتی حرکت استفاده کرد. فرش هنوز هم به عنوان کف پوش یک گزینه محبوب برای بسیاری از صاحبان خانه و مشاغل است که وجود فرش های هوشمند بیش از پیش توجه علاقه‌مندان را جلب کرده است.
فرش جدید دانشگاه MIT یک نمونه از این نواوری هاست که شاید رقیب جدید فرش سحرآمیز علاءالدین باشد. با اینکه این فرش نمی تواند پرواز یا صحبت کند، یک فرش حسگر لمسی جدید از آزمایشگاه علوم کامپیوتر و هوش مصنوعی این دانشگاه است که می تواند وضعیت انسان را بدون استفاده از دوربین تخمین بزند و گام مهمی به سمت بهبود مراقبت های بهداشتی فردی، خانه های هوشمند و بازی بردارد.
بسیاری از فعالیت های روزانه ما شامل تماس فیزیکی با زمین است: پیاده روی، ورزش یا استراحت. این جابه‌جایی‌ها حاوی اطلاعات زیادی است که به ما در درک بهتر حرکات افراد کمک می‌کند. در تحقیقات قبلی انجام شده جمع آوری اطلاعات با بهره‌گیری از دوربین‌های RGB منفرد، دوربین‌های پوشیدنی 360 درجه، و حتی دوربین‌های معمولی قدیمی صورت پذیرفته بود اما با موارد اجتناب‌ناپذیری مانند انسداد دوربین و نگرانی‌های مربوط به حریم خصوصی روبرو بوده است.
سیستم طراحی شده توسط تیم CSAIL از دوربین‌ برای ایجاد مجموعه داده‌های مورد نظر که از قبل در سیستم برنامه‌ریزی شده استفاده و فقط لحظه‌ی انجام‌ فعالیت را ثبت می‌کند. برای ثبت حالت سه بعدی، یک فرد تنها باید روی فرش قدم بگذارد، یک فعالیت انجام دهد، و سپس شبکه این سیستم، تنها با استفاده از اطلاعات لمسی، می‌تواند تعیین کند که آیا فرد در حال انجام دراز و نشست، کشش، یا عمل دیگری است.
یی یو لو، نویسنده اصلی مقاله، در مورد فرش می گوید: “می توانید تصور کنید که از این مدل برای فعال کردن یک سیستم نظارت بر سلامت یکپارچه برای افراد در معرض خطر، برای تشخیص سقوط، نظارت بر توانبخشی، تحرک و موارد دیگر استفاده کنید.”
این فرش، که فرآیند ساخت و تولید کم‌هزینه ای داشته و قابلیت تولید در مقیاس‌های گوناگون را داراست، از فیلم های حساس به فشار و نخ های رسانا، با بیش از 9000 حسگر با ابعاد 36 در 2 فوت ساخته شده است. (اکثر سایزهای فرش اتاق نشیمن 8 در 10 و 9 در 12 هستند.) هر یک از حسگرهای روی فرش، فشار وارد شده از طریق تماس فیزیکی بخش های مختلف بدن با سطح را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند. این سیستم به طور خاص به جمع‌آوری داده های لمسی و بصری، مانند ویدئو و نقشه حرارتی شخص در حال انجام فعالیت فیزیکی، میپردازد. این مدل حالت های بدن را از داده های بصری استخراج کرده، از داده های لمسی به عنوان اطلاعات ورودی استفاده می کند و در نهایت حالت 3 بعدی فرد را به عنوان خروجی در اختیار قرار می‌دهد. سیستم این قابلیت را داشته تا در صورت قرارگیری فرد بر روی فرش و انجام فعالیت معین، آن فعالیت را تشخیص داده و حتی ویدیویی از آن را به نمایش بگذارد. در واقع، این مدل توانست حالت قرارگیری بدن افراد را با حاشیه خطا (که با اندازه‌گیری فاصله بین نقاط معین پیش‌بینی‌شده بدن انسان و زمین حاصل می‌شود) کمتر از 10 سانتی‌متر پیش‌بینی کند. برای طبقه بندی فعالیت‌های خاص، سیستم قادر بود در 97 درصد مواقع به درستی تشخیص دهد.
“می توانید تصور کنید که از فرش برای انجام تمرینات ورزشی استفاده کنید.”یونژو لی، دانشجوی دکتر و یکی از نویسندگان مقاله، گفت: “این فرش صرفاً بر اساس اطلاعات لمسی، می تواند فعالیت را تشخیص دهد، تعداد تکرارها را بشمارد و میزان کالری سوزانده شده را محاسبه کند.”
از آنجایی که بیشتر توزیع فشار ناشی از حرکت پایین تنه و تنه بود، این اطلاعات دقیق تر از داده های بالاتنه گزارش می‌شود. همچنین، این مدل قادر به پیش‌بینی وضعیت‌های بدون تماس، مانند وضعیت پا در فرم های مختلف نشستن که با سطح تماس زیادی ندارد یا چرخش بالاتنه در هنگام ایستادن، نبود.
در حالی که این سیستم می‌تواند موقعیت یک فرد را به درستی تشخیص دهد، دانشمندان می‌خواهند قابلیت تشخیص فرش هنگام قرارگیری چند فرد را بهبود بخشند، جایی که دو نفر ممکن است در حال حرکت یا ورزش روی فرش باشند. آنها همچنین امیدوارند که از سیگنال های تاکتیکی، مانند قد یا وزن فرد، اطلاعات بیشتری به دست آورند.