Фізики навчили штучний інтелект відчувати дотики

Вчені вперше надали штучному інтелекту можливість “відчувати” поверхні. На думку дослідників, це відкриє нові перспективи використання цієї технології у реальному світі. Застосувавши принципи квантової науки, науковці об’єднали лазерний сканер, який випромінює фотони, зі ШІ-моделлю, здатною розрізняти різні поверхні на основі отриманих даних, інформує Live Sci­ence.

Система, описана в журналі Applied Optics, працює шляхом випромінювання коротких світлових імпульсів на поверхню. Фотони, що повертаються після взаємодії з об’єктом, містять так званий “спекл-шум” — візуальні артефакти, які зазвичай вважаються перешкодами. Проте, за допомогою ШІ ці шуми стали джерелом інформації, що дозволяє визначати топографію поверхні.

Для тестування система використовувала 31 тип промислового наждачного паперу з товщиною зерна від 1 до 100 мікрометрів. Лазерна установка з наносекундними імпульсами фокусувала світло на поверхні, а фотони, що розсіювалися, аналізувалися детектором. ШІ обробляв ці дані, досягаючи середньої похибки лише у 4 мікрометри — точності, порівнянної з сучасними профілометрами.

Дослідники зазначають, що їхній метод найбільш ефективний для аналізу матеріалів із найдрібнішою зернистістю, таких як алмазна плівка чи оксид алюмінію. Такі матеріали використовуються для спеціальних технічних завдань, зокрема в обробці поверхонь.

Розробка має великий потенціал для застосування у медицині, наприклад, для виявлення раку шкіри. “Квантові взаємодії надають величезну кількість інформації, і ШІ дозволяє швидко її опрацьовувати”, — зазначив директор Центру квантової науки та інженерії університету Стівенса Юпінг Хуанг.