Инженеры из Университета Колорадо в Боулдере используют достижения в области искусственного интеллекта для разработки нового вида трости для слепых или слабовидящих людей.
Исследователи говорят, что их «умная» трость может когда-нибудь помочь слепым людям ориентироваться в мире, предназначенном для зрячих людей — от покупки коробки хлопьев в продуктовом магазине до выбора уединенного места, чтобы посидеть в переполненном кафетерии.
В исследовании, опубликованном в октябре, Агравал и его коллеги из Лаборатории совместного искусственного интеллекта и робототехники стали на один шаг ближе к решению этой проблемы.
Трость включает в себя несколько дополнений: с помощью камеры и технологии компьютерного зрения трость составляет карту и каталогизирует окружающий мир. Затем он направляет пользователей, используя вибрацию ручки и голосовые указания, такие как «потянитесь немного вправо».
По словам Агравала, устройство не должно заменять проектирование таких мест, как продуктовые магазины, чтобы сделать их более доступными. Но он надеется, что прототип его команды покажет, что в некоторых случаях ИИ может помочь миллионам людей стать более независимыми.
«Искусственный интеллект и компьютерное зрение совершенствуются, и люди используют их для создания беспилотных автомобилей и подобных изобретений», — сказал Агравал. «Но эти технологии также могут улучшить качество жизни многих людей».
Займите место
Агравал и его коллеги впервые исследовали этот потенциал, решив знакомую проблему: где мне сидеть?
«Представьте, что вы в кафе, — сказал он. «Вы не хотите сидеть где попало. Обычно вы садитесь ближе к стенам, чтобы сохранить уединение и обычно вам не нравится сидеть лицом к лицу с незнакомцем».
Предыдущие исследования показали, что принятие таких решений является приоритетом для слепых или слабовидящих людей. Чтобы увидеть, может ли их умная трость помочь, исследователи устроили в своей лаборатории своего рода кафе с несколькими стульями, посетителями и несколькими препятствиями.
Испытуемые пристегивались к рюкзаку с ноутбуком и брали умную трость. Они повернулись, чтобы осмотреть комнату с камерой, прикрепленной к ручке трости. Подобно беспилотному автомобилю, алгоритмы, работающие внутри ноутбука, идентифицировали различные элементы в комнате, а затем рассчитывали маршрут к идеальному месту.
Команда сообщила о своих выводах этой осенью на Международной конференции по интеллектуальным роботам и системам в Киото, Япония. В исследовании приняли участие Брэдли Хейс, доцент кафедры компьютерных наук, и докторант Мэри Этта Уэст.
Исследование показало многообещающие результаты: испытуемые смогли найти нужный стул в 10 из 12 попыток с разным уровнем сложности. До сих пор все испытуемые были зрячими людьми с завязанными глазами. Но исследователи планируют оценить и улучшить свое устройство с помощью работающих слепых или слабовидящих людей, как только технология станет более надежной.
«Работа Шивендры представляет собой идеальное сочетание технических инноваций и эффективных приложений, выходящих за рамки навигации, чтобы принести достижения в малоизученных областях, таких как помощь людям с нарушениями зрения в соблюдении социальных норм или в поиске и захвате объектов», — сказал Хейс.
Пойдем по магазинам
В новом исследовании, которое команда еще не опубликовала, Агравал и его коллеги адаптировали свое устройство для задачи, которая может быть сложной для любого: поиск и захват продуктов в проходах, заполненных десятками похожих на вид и похожих на ощупь товаров.
Команда снова создала импровизированную среду в своей лаборатории: на этот раз продуктовая полка с несколькими видами хлопьев. Исследователи создали в своем программном обеспечении базу данных фотографий продуктов, таких как коробки хлопьев Honey Nut Cheerios или Apple Jacks. Затем испытуемые использовали трость для сканирования полки в поисках нужного им продукта.
«Он присваивает баллы присутствующим объектам, выбирая наиболее вероятный продукт», — сказал Агравал. «Затем система выдает команды типа «сдвинься немного влево».
Он добавил, что пройдет некоторое время, прежде чем трость команды попадет в руки реальных покупателей. Группа, например, хочет сделать систему более компактной, спроектировав ее так, чтобы она могла работать от стандартного смартфона, прикрепленного к трости.
Но исследователи взаимодействия человека и робота также надеются, что их предварительные результаты вдохновят других инженеров переосмыслить возможности робототехники и ИИ.
«Наша цель — сделать эту технологию зрелой, а также привлечь других исследователей в эту область вспомогательной робототехники», — сказал Агравал. «Мы думаем, что вспомогательная робототехника может изменить мир».