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用柔性人造肌肉数据手套可以在VR中弹钢琴

2017-06-11 晴天 人工智能 0人评论 8829

 用柔性人造肌肉数据手套可以在VR中弹钢琴   人工智能  第1张

美国加州大学圣地亚哥分校的工程师正在使用柔性机器技术来制造轻便的数据手套,从而让用户在与虚拟环境交互的时候感受到触觉反馈。加州大学圣地亚哥分校高通研究所的研究员兼论文高级作者之一尤尔根·舒尔茨(Jurgen Schulze)表示:“目前VR设备不够真实,在按下按钮时,你实际上没有触碰到任何东西,或者不会感到任何阻力。与之相比,我们正努力让用户从触感角度上认为自己仿佛置身于真实的环境中。”

该系统包括三个主要组件:用于检测用户手部位置和厉动(Leap Motion)传感器;控制手套运动的定制流体控制板;可通过充气或放气来模拟用户在VR环境中遇到的阻力的柔性机器人组件。手套设计中的一个关键因素是名为Mckibben肌肉的柔性机器人组件(基本上是由编织纤维覆盖的乳胶小室)。当用户移动手指时,这种人造肌肉就像弹簧一样作出反应,而控制板则通过充气和放气来控制人造肌肉。

研究人员利用3D打印技术制造了一个模具,并用此来制作手套的柔性外骨骼。他们表示,这种方式将使设备更容易制造和批量生产。研究人员把硅橡胶作为外骨骼,然后通过魔术贴镶嵌在关节处。对15位用户进行非正式研究后,用户的反馈都非常好。

目前这一项目仍处于原型阶段,而工程师正在努力降低手套的价格,减少设备的体积,并让其更便于携带。另外,他们也希望绕过厉动(Leap Motion)设备,从而让系统更加紧凑。托利表示:“我们的最终目标是创建一种可以在VR中提供更丰富体验的设备。但你可以想象这种设备被用于手术和游戏,以及其他应用。”

继中国后加拿大成功测试量子通信技术

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中国去年发射了墨子号量子卫星,在量子通信方面走在了世界前列。近期,加拿大安大略省滑铁卢大学量子计算研究所(IQC)宣布,经过八年的努力,研究人员在量子密钥分发(QKD)上取得突破,成功地将量子信息从地面站传输到移动的飞机上。

量子密钥分发可以用量子力学规律保证通信双方使用光子交换密钥完全安全,如果密钥被第三方读取,则这种测量行为将从根本上改变密钥的性质,从而被通信双方发现,密钥也会自动失效。

此前,加拿大研究人员已在地面上通过光纤实现了量子加密的密钥交换,但由于吸收损耗,通信的距离被限制在几百公里以内;通过无线传输也是如此,由于大气吸收和湍流干扰,以及通信两端必须保持没有阻挡物,距离也被限制在数百公里之内。但是通过将信号发射到大气层外的卫星并返回地面,则可避免受到这些干扰。

今年4月,加拿大太空局宣布借鉴中国的成功经验开展量子卫星试验,滑铁卢大学的克里斯托弗·波领衔开发了原型接收机,将其安装在一架双水獭飞机上,以与低轨道卫星相似的角速度接受地面站发来的信号。在14次传输中有7次成功建立了量子联系,其中6次获取了加密密钥,接收的量子比特误码率在3%到5%之间,生成了高达868KB长度的安全密钥。研究人员认为,这次测试证明了量子密钥分发的概念是可行的,为下一步的卫星测试打下了基础,未来完全可以通过量子卫星建立绝对安全无法解密的量子通信。

机器人通过“左右互搏”提升稳定性

  用柔性人造肌肉数据手套可以在VR中弹钢琴   人工智能  第3张

即便你是独生子女,但小时候应该也有和堂兄妹抢玩具、食物的经历,现在回想起来真的是很美好的事情。当然,抢东西这事儿有输有赢,另外你发现没,你通过对弈次数的增加、不断了解对手的章法和套路,从而更好地应对,这就是人类与生俱来的学习能力了。

谷歌和卡内基梅隆大学的开发者正是以此为灵感,做出了一套机器学习算法应用在机器人上,让机器人一只手抓着一个圆柱形物体,另一只手去抢。在没有加载算法前,基本上“侵略者”非常轻松地就把东西抢过来了;而加载算法、并经过几次训练之后,进攻的那种机械手居然失败了,防守方更牢固地抓住东西防止它抢夺。

不仅如此,经过锻炼的那只手臂,在自己独立工作时也能够更稳定地抓住物体,这便是这个算法的目的。负责该项目的卡内基梅隆大学机器人研究所博士Lerrel Pinto表示,这种对抗性算法有助于机器人实现更好的自主学习,从而快速适应新的工作环境和同伴。这种基于游戏理论的洞察力算法,采用了深层学习技术,随着时间的推移,机器人会越来越聪明。

未来人脑能"硬件升级"理解未来世界

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脑机接口成为硅谷初创公司和美国国防部的科学家和工程师们热衷的研究主题,这一技术的最终目标让人脑像计算机一样实现自由调试和升级。

2011年,时年19岁的埃米莉接受了耐药性癫痫的根治性手术,她外表看上去与常人无异,只是在左耳后面有一块小小的隆起。在植入手术之前,埃米莉每天都会经历多达400多次癫痫发作产生的棘波,在植入芯片、手术和药物的帮助下,埃米莉的癫痫发作降到每月2次。现年27岁的她在不久前拿到了社会工作专业的硕士学位,她希望未来有一天能够在医院从事病人权益工作。

帮助埃米莉重焕新生的是“神经技术”(Neurotechnology),一种神经学、神经外科学和智能硬件结合的新领域。今天,大多数神经技术公司专注于医疗应用,后者被认为是数十亿美元的市场。全球已有超过10万人接受深脑刺激植入疗法,借助植入物减少类似帕金森病的那种震颤。初步研究表明,类似技术的靶向脑刺激可以帮助记忆丧失者找回记忆,这一应用有望为540万美国老年痴呆症患者带去福音。除了稳妥的医疗用途,一些从业者还提出更激进的目标:通过人机结合实现健康人的认知增强。

这样的人机接口将把人脑变成一个像电脑那样可编程可调试的机器。以前通过药物、培训教育和心理治疗才能实现的目标,未来可通过更直截了当的手段实现。好比科幻电影《黑客帝国》中描述的“矩阵”(The Matrix),下载一段代码即完成新技能的学习。或许在神经技术的帮助下,未来我们能以同样的方式升级自己的大脑。

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