Uusi "Geeli" Voi Olla Askel Kohti Vaatetusta, Joka Laskee

{h1}

Geelimäinen materiaali, joka pystyy toteuttamaan kuvion tunnistuksen, voi olla merkittävä askel kohti "materiaaleja, jotka laskevat", mahdollisten "älykkäiden" vaatteiden tai robottien tuntemien nahkojen hakemusten mukaan uuden tutkimuksen mukaan.

Geelimäinen materiaali, joka pystyy toteuttamaan kuvion tunnistuksen, voi olla merkittävä askel kohti "materiaaleja, jotka laskevat", mahdollisten "älykkäiden" vaatteiden tai robottien tuntemien nahkojen hakemusten mukaan uuden tutkimuksen mukaan.

Viimeaikaiset edistysaskeleet sekä materiaaleissa että tietojenkäsittelyssä ovat vaatinut tutkijoita katsomaan tavallista piipohjaista elektroniikkaa ja hyödyntämään materiaalien ominaisominaisuuksia luomaan järjestelmiä, joissa materiaali itse on tietokone.

Nyt Pittsburghin yliopiston tiimi on suunnitellut materiaalia, joka pystyy ratkaisemaan kuviointitunnistusongelmia käyttämällä kemiallisen voiman värähtelevän geelin värähtelyjen muutoksia, jotka sykkivävät kuin sydämen. [Bionic Humans: Top 10 Technologies]

Materiaalikenttä, joka laskee, on aivan uusi, mutta sillä voi olla lukuisia sovelluksia "ihmiskeskeisessä" laskennassa, sanoi Pittsburghin yliopiston kemian tekniikan professori Anna Balazs.

"Ihmiset yrittävät siirtyä pois perinteisistä kova-elementeistä, jotka kulkevat tietokoneisiin ja tekevät niistä enemmän pehmeitä, yhteensopivia materiaaleja", Balazs kertoi WordsSideKick.comille. "Yritämme siirtyä sellaisten tietokoneiden suuntaan, joita ihmiset voivat käyttää tai olla vuorovaikutuksessa, mutta eivät tarvitse suuria elektroniikkalaitteita, jotka ovat joustavia, jotka ovat paineherkkiä, jotta he voivat mitata muutoksia käyttäytymistämme."

Tällä hetkellä Science Advances -lehdessä julkaistussa tutkimuksessa (2. syyskuuta) kuvattu materiaali on vain teoreettista. Suunnittelu luotiin teoreettisen ja laskennallisen mallinnuksen avulla, eikä tiimi ole itse asiassa rakentanut sitä, vaikka he sanovat, että se olisi toteutettavissa huipputeknisten valmistusmenetelmien avulla.

Balazs sanoo kuitenkin, että tutkimus on laatinut alan keskeiset suunnittelusäännöt. Materiaalin ominaisuudet viittaavat myös siihen, että analysoitavat kuvioinnit voidaan syöttää painetta, kemiallista stimulaatiota tai jopa valoa antamalla sille useita mahdollisia sovelluksia.

Näihin voi kuulua kengän pohjalliset, jotka pystyvät havaitsemaan, onko käyttäjän kulku muuttunut, mikä voi olla Alzheimerin varhainen merkki, Balazs sanoi. Materiaalia voitaisiin käyttää myös kehittää ihoa robottihammalle, joka tuntee erilaiset kosketusmallit tutkijoiden mukaan.

"Toivo on se, että se täydentää tietojenkäsittelyn osaa itse anturina, joten et tarvitse ylimääräisiä prosessoreita", sanoi uuden tutkimuksen johtava Yan Fang, tietojenkäsittelytieteen tohtori.

Kuva paternin tunnustamisprosessista.

Kuva paternin tunnustamisprosessista.

Luottamus: Yan Fang

Materiaalin värähtelyt johtuvat geelin sisällä olevista kemiallisista reaktioista, jotka aiheuttavat sen jatkuvan laajenemisen ja supistumisen, kun tiettyjä kemiallisia reagensseja esiintyy. Nämä pulssit aiheuttavat pietsosähköisen säteen, joka sijaitsee geelin poikki taipumaan ja tuottaa jännitteen. Pietsosähköiset materiaalit tuottavat sähköä vastauksena mekaaniseen rasitukseen.

Kun tämän materiaalin useat yksiköt on kytketty, nämä sähköiset signaalit sallivat niiden kommunikoida ja synkronoida niiden värähtelyjä. Tämä mahdollistaa näiden verkkojen toteuttamisen niin kutsutulla oskillaattoripohjaisella laskennalla, joka toimii enemmän kuin ihmisen aivoissa kuin perinteisissä tietokoneissa, ja se on hyvä havainnointitehtävissä, kuten kuvien tunnistuksessa, tutkijat sanoivat. [Top 10 keksintöä, jotka muuttivat maailmaa]

Materiaalin ominaisuuksien testaamiseksi tutkijat loivat kolmea verkkoa ja koodattuja kuvioita, jotka edustavat numeroiden 1, 2 ja 3 pilkottavia kuvia. Kun tiedät, miten yksiköt ovat kytkettynä, tiedemiehet voivat määrittää jännitteen +1 tai -1, kun taas edellinen on valkoinen pikseli ja jälkimmäinen musta pikseli.

Kun näihin verkkoihin viedään vääristynyt numero 1, kuvio, joka synkronoi vähitellen niiden värähtelyt ja muuntaa syöttökuvion tallennettuun kuvioon, tutkijat sanoivat.

Kuinka nopeasti tämä tapahtuu riippuu siitä, kuinka samanlainen panos on tallennetulle, joten verkon, joka tallentaa kuvan numero 1, muuttuu nopeammin. Balazs sanoi, että järjestelmä, joka koostuu useista verkostoista, voi tunnistaa kuvioita havaitsemalla, mikä muuttuu nopeimmin.

Nikolaus Correll, Colorado-yliopiston atk-apulaisprofessori, joka ei ollut mukana uudessa tutkimuksessa mutta joka työskentelee myös laskeutuvien materiaalien kanssa, sanoi, että nämä järjestelmät ovat yleisiä ihmiskehossa. Esimerkiksi verkkokalvo, ihmis silmän takana oleva valoherkkä kalvo, suorittaa laskennan pakkaamaan tietoa ennen sen lähettämistä aivoihin.

"Balasz-paperissa esitetty laskenta ylittää yksinkertaisen signaalinkäsittelyn, mutta toteuttaa todellisen luokittelun", Correll kertoi WordsSideKick.com. "Edellä olevissa biologisissa järjestelmissä tämä tapahtuu aivoissa, mutta miksi ei luoda keinotekoisia järjestelmiä, jotka suorittavat perusluokituksen juuri silloin, kun tiedot tulevat tapahtumaan?"

Frank Hoppensteadt, New Yorkin yliopiston matematiikan professori, joka ei myöskään ollut mukana uudessa tutkimuksessa, mutta auttoi kehittämään oskillaattoripohjaisen laskennan käsitettä, sanoi uusi tutkimus, jossa yhdistyvät hänen ajatuksensa värähtelevien materiaalien kanssa, näytti olevan luonnollinen evoluutio.

"Aivot perustuvat kemiallisiin / sähkömagneettisiin värähtelyihin ja ihmiset ovat selvittäneet kuinka aivot suorittavat laskenta- ja valvontatehtäviä", hän sanoi."Aivoissamme on paljon oskillaattoreita - neuroneja - jotka toimivat enimmäkseen 0 - 100 Hz: n taajuuksilla. Aivot kuitenkin antavat uskomattomia laskutoimituksia, kuten liikkeitä, ennakointia ja hahmontunnistusta, jotka haastavat tai ylittävät digitaalisten koneiden suorituskyvyn GHz: n taajuuksilla. "

Alkuperäinen artikkeli WordsSideKick.com.


Video Täydentää: .




Tutkimus


Discovery And Beauty: Kaksi Perusajatusta Tutkimuksesta
Discovery And Beauty: Kaksi Perusajatusta Tutkimuksesta

Kuinka Lab-Kasvanut Iho Toimii
Kuinka Lab-Kasvanut Iho Toimii

Tiede Uutiset


Laitteet
Laitteet "Megaloads" Tiellä Lisää Kierre Tar Sandsin Keskusteluun (Op-Ed)

Strange Weather Helped Polttoaine Australian
Strange Weather Helped Polttoaine Australian "Musta Lauantai" Paloi

Top 5 Asiaa, Jotka Aiheuttavat Brain Fartsia
Top 5 Asiaa, Jotka Aiheuttavat Brain Fartsia

Human Cyborgs Tulee Elämään Nat Geon
Human Cyborgs Tulee Elämään Nat Geon "Läpimurto"

Kartta Polttoaineista Keskustelu: Onko Kiinan Purjehdus Uusi Maailma Ensin?
Kartta Polttoaineista Keskustelu: Onko Kiinan Purjehdus Uusi Maailma Ensin?


FI.WordsSideKick.com
Kaikki Oikeudet Pidätetään!
Jäljentämistä Materiaalien Sallittu Vain Prostanovkoy Aktiivinen Linkki Sivustoon FI.WordsSideKick.com

© 2005–2019 FI.WordsSideKick.com