MIT:这双AI袜子,暴露了你的行动丨Nature子刊
本文经AI新媒体量子位(公众号ID:QbitAI)授权转载,转载请联系出处。
你的行动,全都在这双袜子的掌控之中:
无论是单脚站立、还是扭腰、走路,这双袜子都能通过脚上压力的变化,来预测你的行动:
![MIT:这双AI袜子,暴露了你的行动丨Nature子刊](https://s6.51cto.com/oss/202104/07/ecda6e7b22cbaaf023a76eacba9cc6e5.jpg)
最关键的是,材料制造简单。
不需要集成大量高精度传感器,用织衣服的方法,就能做出检测效果非常棒的袜子。
这双有着“超能力”的袜子,由MIT开发,现在登上了Nature子刊:
![MIT:这双AI袜子,暴露了你的行动丨Nature子刊](https://s5.51cto.com/oss/202104/07/1e709efd20f717c8103031b7e57d5811.jpg)
这样准确的预测效果,到底是怎么做到的?
结合AI,准确预测各种姿势
袜子的运动检测原理,本身很简单:
利用机器学习,将人体姿势、与触觉脚印关联起来,从而预测人体的运动。
![MIT:这双AI袜子,暴露了你的行动丨Nature子刊](https://s5.51cto.com/oss/202104/07/369f3a1f7ed251d400b4923ae3bc5ff1.jpg)
这是因为,人在从一个姿势,改变成另一个姿势时,由于脚上的压力发生变化(如重心从右脚转移到左脚),触觉脚印也会发生相应变化。
通过采集大量数据、利用自监督学习,对模型进行训练,就能预测人体的运动:
![MIT:这双AI袜子,暴露了你的行动丨Nature子刊](https://s6.51cto.com/oss/202104/07/883a6632fa9dba602b5112418c6063ce.jpg)
然而,如何才能让这种织物,既能大量生产、又能保证检测精细?
要知道,批量生产的话,就不可能再精准地对传感器位置一个个进行设计。
为此,这双袜子采用了2种织物混合制成。
包括普通纺织纤维腈纶纱、与能够传感力度的功能性纤维。
如图,功能性纤维中包含有力度传感材料。
![MIT:这双AI袜子,暴露了你的行动丨Nature子刊](https://s3.51cto.com/oss/202104/07/b6f82e62e6979d096c48a0892d06966e.jpg)
因此,这种袜子既保留了袜子本身的柔软性,又具有检测动作的能力。
两条织线之间,会有交叠。
因此,当感知到负载压力的时候,两条线就会相互挤压,里面的传感材料就能通过交叉点,感知到力度的大小。
![MIT:这双AI袜子,暴露了你的行动丨Nature子刊](https://s5.51cto.com/oss/202104/07/7728fd2832cc763df39025fde7733ff8.jpg)
此前,许多可穿戴设备,需要大量高精度传感器,才能保证测量的准确性。
但与现有的可穿戴电子设备不同,这种袜子的设计,可以被用于大型服装生产中,极大降低成本。
![MIT:这双AI袜子,暴露了你的行动丨Nature子刊](https://s6.51cto.com/oss/202104/07/af8daa8a4dde7e76f8582f2d5bf4eb8a.jpg)
不过,这种袜子在生产时,也可能会出现一些问题。
如果批量制造的话,有些袜子的传感器,可能会无法正常工作。
这时候,就需要结合机器学习算法,来识别和调整袜子中的某些传感器,来及时找出工作不了的传感器部分。
具体检测效果,也确实不错。
例如,扭扭腰。系统预测的动作和正在做的动作,几乎完全一致:
![MIT:这双AI袜子,暴露了你的行动丨Nature子刊](https://s5.51cto.com/oss/202104/07/245798bd7dbfc2d00da19dfb0d16ea3e.jpg)
下蹲。机器所预测的姿势,也几乎与真正的姿势完全一样:
![MIT:这双AI袜子,暴露了你的行动丨Nature子刊](https://s6.51cto.com/oss/202104/07/eacbbf115461b74183b33eb2dc48fc0a.jpg)
试试走路?就连步态、步幅也都基本一致:
![MIT:这双AI袜子,暴露了你的行动丨Nature子刊](https://s2.51cto.com/oss/202104/07/56a80a20c92fa4cdd9d9145c37a093a0.jpg)
再来看看下楼梯。除了步幅以外,其他也基本是完全一样了。
![MIT:这双AI袜子,暴露了你的行动丨Nature子刊](https://s2.51cto.com/oss/202104/07/b69a4745818f6e66b682791fdf0cd0a1.jpg)
而且,这种智能织物,还不止能用在袜子上。
还有背心、膝盖、手套系列
除了智能袜子,来自MIT的研究人员,还搞出了背心、膝盖、手套等各种系列的智能织物:
![MIT:这双AI袜子,暴露了你的行动丨Nature子刊](https://s2.51cto.com/oss/202104/07/e3b1efc4a99afd878b754710e9f0a0c7.jpg)
这套神奇的衣服,原理基本与袜子一样,也是由类似的织物构成。
感知到压力后,利用两条织线交叠产生的压力,就能对人所做的动作进行预测。
这套衣服,可以用于病人的运动和康复训练。
如果家属允许,可以用来监护病人在医院、病患的健康状况,以免他们在独处时跌倒、或者是失去意识。
当然,也能给机器人穿。
通过学习这套衣服中的数据,机器也许就能理解,人类是如何做动作的,从而学会做出各种不同的动作。
有了这套衣服,机器人也许就能“拥有”触觉。
这项研究的第一作者,是一名来自MIT的华人博士小姐姐Yiyue Luo。
![MIT:这双AI袜子,暴露了你的行动丨Nature子刊](https://s2.51cto.com/oss/202104/07/b10730f7ac8c854b04e04748e3bf177b.jpg)
Yiyue Luo中学毕业于广州市执信中学,曾在伊利诺伊大学香槟分校就读本科,目前是一名MIT的博士三年级学生。
她的研究方向,是制造、智能织物和触觉传感。
![MIT:这双AI袜子,暴露了你的行动丨Nature子刊](https://s5.51cto.com/oss/202104/07/f44ae3e0bc7dc6d2a78d3741422aba70.jpg)
论文二作Yunzhu Li,MIT四年级博士生,本科毕业于北京大学计算机科学系,研究兴趣是计算机视觉、机器学习和机器人。
此外,Pratyusha Sharma、Wan Shou、Kui Wu、Michael Foshey、Beichen Li、Tomás Palacios、Antonio Torralba、Wojciech Matusik也参与了论文的研究。
网友:袜子也有WiFi了
一位网友苦思冥想,给这双AI袜子起了个名字:神经袜子(Neuro socks)……
![MIT:这双AI袜子,暴露了你的行动丨Nature子刊](https://s2.51cto.com/oss/202104/07/3957921a41b7bc8eb914dfcec8d29364.jpg)
还有网友调侃:我的袜子马上就有WiFi了!
![MIT:这双AI袜子,暴露了你的行动丨Nature子刊](https://s3.51cto.com/oss/202104/07/370440752625d6a1dfd21200e00105d7.jpg)
不过,也有网友表示担心。
他认为,这种袜子可能会在未来监测我们的活动:这样不好。
![MIT:这双AI袜子,暴露了你的行动丨Nature子刊](https://s4.51cto.com/oss/202104/07/0a35c71f769ded1ce525a1541a4ca13c.jpg)
你想拥有一双这样的袜子吗?
论文地址:
https://www.nature.com/articles/s41928-021-00558-0
相关文章
- 【技术种草】cdn+轻量服务器+hugo=让博客“云原生”一下
- CLB运维&运营最佳实践 ---访问日志大洞察
- vnc方式登陆服务器
- 轻松学排序算法:眼睛直观感受几种常用排序算法
- 十二个经典的大数据项目
- 为什么使用 CDN 内容分发网络?
- 大数据——大数据默认端口号列表
- Weld 1.1.5.Final,JSR-299 的框架
- JavaFX 2012:彻底开源
- 提升as3程序性能的十大要点
- 通过凸面几何学进行独立于边际的在线多类学习
- 利用行动影响的规律性和部分已知的模型进行离线强化学习
- ModelLight:基于模型的交通信号控制的元强化学习
- 浅谈Visual Source Safe项目分支
- 基于先验知识的递归卡尔曼滤波的代理人联合状态和输入估计
- 结合网络结构和非线性恢复来提高声誉评估的性能
- 最佳实践丨云开发CloudBase多环境管理实践
- TimeVAE:用于生成多变量时间序列的变异自动编码器
- 具有线性阈值激活的神经网络:结构和算法
- 内网渗透之横向移动 -- 从域外向域内进行密码喷洒攻击