Открытие «дистанционного прикосновения» у людей
Исследовательская группа из Лондонского университета королевы Марии (Queen Mary University of London) и Университетского колледжа Лондона (UCL) представила доказательства существования у человека ранее недокументированной сенсорной способности, которую ученые условно называют «дистанционное прикосновение» или «шестое чувство». Эта способность позволяет людям ощущать присутствие объектов без непосредственного физического контакта с ними, основываясь на едва уловимых механических сигналах, передающихся через сыпучую среду. Открытие меняет устоявшееся представление о том, что человеческое осязание ограничено лишь непосредственным прикосновением.
Традиционно осязание считается проксимальным чувством. Однако новое исследование ставит этот взгляд под сомнение, проводя параллели с некоторыми видами птиц, например, куликами и ржанками. Эти птицы активно используют «дистанционное прикосновение» для обнаружения добычи, скрытой под песком, улавливая тонкие механические колебания, создаваемые давлением их клюва на среду.
Экспериментальная проверка человеческой чувствительности
Чтобы проверить, обладает ли человек схожей способностью, ученые провели эксперименты, имитирующие условия поиска пищи у птиц. Участникам предлагалось осторожно перемещать пальцы над ящиком, наполненным песком, в котором был заранее спрятан куб, и определить его местоположение до того, как произойдет прямой контакт. Результаты продемонстрировали, что люди действительно способны чувствовать скрытые объекты, несмотря на отсутствие у них специализированных рецепторов, присущих птицам.
«Это первый раз, когда дистанционное осязание изучается у людей, и это меняет нашу концепцию перцептивного мира у живых существ, включая человека», — отметила Элизабетта Версаче, руководитель лаборатории Prepared Minds Lab в Университете королевы Марии.
Исследования, представленные, в частности, на Международной конференции IEEE по развитию и обучению, показали высокую точность человеческого восприятия. Участники эксперимента достигали точности обнаружения в пределах «ожидаемого диапазона» до 70,7%. Физическое моделирование этого явления показало, что чувствительность человеческих рук почти достигает теоретического предела, связанного с обнаружением механического «отражения» — едва заметного изменения движения песка от устойчивой поверхности спрятанного предмета.
Сравнение с роботизированными системами
Для более объективной оценки исследователи сравнили показатели человека с роботизированной системой. Использовался манипулятор UR5, оснащенный тактильным датчиком и обученный на алгоритме долговременной кратковременной памяти (LSTM). Хотя робот иногда мог обнаруживать объекты на немного большем расстоянии, его общая точность в среднем составила всего 40%, при этом он часто давал ложноположительные срабатывания.
Это сравнение наглядно подтвердило надежность и избирательность человеческого «дистанционного прикосновения» в условиях работы с сыпучими материалами, несмотря на то, что обе системы, и человек, и робот, приблизились к максимально возможной по физическим моделям чувствительности. Примечательно, что данные, полученные в ходе человеческих экспериментов, использовались для обучения алгоритмов робота, создавая петлю взаимного совершенствования систем восприятия.
Потенциал для технологий и прикладных задач
Открытие способности человека к дистанционному осязанию имеет значительные перспективы для развития робототехники и создания вспомогательных технологий. Используя человеческое восприятие как эталон, инженеры могут разрабатывать более совершенные роботизированные системы, интегрирующие естественную тактильную чувствительность.
Потенциальные области применения включают поисковые операции в условиях ограниченной видимости, зондирование и деликатные работы по раскопкам. В частности, это может касаться обнаружения археологических артефактов без риска их повреждения или исследования поверхностей, аналогичных марсианскому грунту или дну океана. Чжэнци Чэнь, один из авторов работы из Лаборатории передовой робототехники Лондонского университета королевы Марии, подчеркнул: «В более широком смысле это исследование открывает путь к созданию сенсорных систем, которые делают скрытые или опасные исследования более безопасными, интеллектуальными и эффективными».











Следите за новостями на других платформах: