ساخت حسگر صوتی مایع با الهام از نهنگ سرخربزهای
یک حسگر صوتی مایع که با تقلید از توانایی نهنگ سرخربزهای ساخته شده است، میتواند صداها را در محیطهای پر سر و صدا تشخیص دهد.
به گزارش اقتصادسرآمد، مهندسان در سالهای اخیر طیف گستردهای از حسگرهای پیشرفته را برای نظارت با فناوریهای رباتیک، قابل حمل، پوشیدنی و حتی کاشتنی توسعه دادهاند. دادههای جمعآوریشده توسط این حسگرها را میتوان با استفاده از یادگیری ماشینی پیشرفته تحلیل کرد و به دستگاهها امکان داد تا صداهای خاص را در میان اصوات گوناگون و اشیای خاص را در تصاویر یا سایر محرکهای متمایز تشخیص دهند.
بنابرگزارش ایسنا به نقل از تک اکسپلور، پژوهشگران «دانشگاه کالیفرنیا لسآنجلس»(UCLA) اخیرا یک حسگر صوتی مایع ساختهاند که به کمک یادگیری ماشینی میتواند صداها را با دقت بالا حتی در محیطهای پر سر و صدا تشخیص دهد. این حسگر با الهام از یک اندام دارای چربی ساخته شده است که در پیشانی بسیاری از گونههای نهنگ، از جمله دلفینها و نهنگهای عنبر قرار دارد.
«جون چن»(Jun Chen) از پژوهشگران این پروژه گفت: ما در پژوهش خود از بافت چربی واقع در پیشانی نهنگ سرخربزهای الهام گرفتهایم. نهنگ سرخربزهای، صداهای مورد استفاده در پژواک را متمرکز و تعدیل میکند و ویژگیهای آکوستیک بافت خود را با آب اطراف تطبیق میدهد تا صدا بتواند با حداقل اتلاف انرژی به حرکت درآید.
چن و همکارانش تصمیم گرفتند یک سیستم حسی امیدوارکننده ابداع کنند که عملکرد نهنگ سرخربزهای را تقلید میکند. این حسگر میتواند به کاهش اتلاف انرژی و به حداقل رساندن نویز فرکانس پایین کمک کند، کارآیی را در جمعآوری دادههای صوتی افزایش دهد و دقت حسگر را در تشخیص صداها بهبود ببخشد.
چن توضیح داد: هوش مصنوعی یک نقش کلیدی را در سیستم حسی ما بر عهده دارد و به طور ویژه از تشخیص صدا پشتیبانی میکند. به لطف سیگنالهای کمنویز ثبتشده توسط حسگر صوتی مایع، سیستم با پشتیبانی از الگوریتمهای یادگیری عمیق به دقت بالایی در تشخیص دست مییابد.
این حسگر یک ساختار شبکه مغناطیسی سهبعدی و منشعب دارد که بر نانوذرات مغناطیسی نئودیمیم-آهن-بور مبتنی است. این نانوذرات که در یک سیال حامل معلق هستند، در مجموع مانند یک آهنربا رفتار میکنند.
حسگرهای آکوستیک معمولی، صداهای محیط اطراف خود را با تشخیص تغییر شکل مواد و ارتعاشات ناشی از فشار صدا دریافت میکنند. اگرچه این سیستم میتواند در بسیاری از کاربردهای روزمره موثر باشد اما در شرایط پیچیدهتر مانند زیر آب یا محیطهای بسیار پر سر و صدا به همان اندازه خوب کار نمیکند.
چن گفت: یکی از برجستهترین دستاوردهای ما، معرفی مواد مایع جدید برای سنجش صوتی است که عملکرد بسیار خوبی از خود نشان دادهاند. این حسگرها نه تنها به طور موثر در هوا کار میکنند، بلکه میتوانند در محیطهای زیر آب مانند اقیانوسها نیز برای شناسایی حیوانات دریایی و کاربردهای دیگر استفاده شوند.
وی افزود: ما در پژوهشهای بعدی خود، از هوش مصنوعی برای بهینهسازی مواد مایع درون حسگر استفاده خواهیم کرد و به آن امکان خواهیم داد تا به طور انتخابی، حذف نویز فعال را برای کاربردهای گستردهتر اعمال کند.این پژوهش در مجله «Nature Electronics» به چاپ رسید.
به گزارش اقتصادسرآمد، مهندسان در سالهای اخیر طیف گستردهای از حسگرهای پیشرفته را برای نظارت با فناوریهای رباتیک، قابل حمل، پوشیدنی و حتی کاشتنی توسعه دادهاند. دادههای جمعآوریشده توسط این حسگرها را میتوان با استفاده از یادگیری ماشینی پیشرفته تحلیل کرد و به دستگاهها امکان داد تا صداهای خاص را در میان اصوات گوناگون و اشیای خاص را در تصاویر یا سایر محرکهای متمایز تشخیص دهند.
بنابرگزارش ایسنا به نقل از تک اکسپلور، پژوهشگران «دانشگاه کالیفرنیا لسآنجلس»(UCLA) اخیرا یک حسگر صوتی مایع ساختهاند که به کمک یادگیری ماشینی میتواند صداها را با دقت بالا حتی در محیطهای پر سر و صدا تشخیص دهد. این حسگر با الهام از یک اندام دارای چربی ساخته شده است که در پیشانی بسیاری از گونههای نهنگ، از جمله دلفینها و نهنگهای عنبر قرار دارد.
«جون چن»(Jun Chen) از پژوهشگران این پروژه گفت: ما در پژوهش خود از بافت چربی واقع در پیشانی نهنگ سرخربزهای الهام گرفتهایم. نهنگ سرخربزهای، صداهای مورد استفاده در پژواک را متمرکز و تعدیل میکند و ویژگیهای آکوستیک بافت خود را با آب اطراف تطبیق میدهد تا صدا بتواند با حداقل اتلاف انرژی به حرکت درآید.
چن و همکارانش تصمیم گرفتند یک سیستم حسی امیدوارکننده ابداع کنند که عملکرد نهنگ سرخربزهای را تقلید میکند. این حسگر میتواند به کاهش اتلاف انرژی و به حداقل رساندن نویز فرکانس پایین کمک کند، کارآیی را در جمعآوری دادههای صوتی افزایش دهد و دقت حسگر را در تشخیص صداها بهبود ببخشد.
چن توضیح داد: هوش مصنوعی یک نقش کلیدی را در سیستم حسی ما بر عهده دارد و به طور ویژه از تشخیص صدا پشتیبانی میکند. به لطف سیگنالهای کمنویز ثبتشده توسط حسگر صوتی مایع، سیستم با پشتیبانی از الگوریتمهای یادگیری عمیق به دقت بالایی در تشخیص دست مییابد.
این حسگر یک ساختار شبکه مغناطیسی سهبعدی و منشعب دارد که بر نانوذرات مغناطیسی نئودیمیم-آهن-بور مبتنی است. این نانوذرات که در یک سیال حامل معلق هستند، در مجموع مانند یک آهنربا رفتار میکنند.
حسگرهای آکوستیک معمولی، صداهای محیط اطراف خود را با تشخیص تغییر شکل مواد و ارتعاشات ناشی از فشار صدا دریافت میکنند. اگرچه این سیستم میتواند در بسیاری از کاربردهای روزمره موثر باشد اما در شرایط پیچیدهتر مانند زیر آب یا محیطهای بسیار پر سر و صدا به همان اندازه خوب کار نمیکند.
چن گفت: یکی از برجستهترین دستاوردهای ما، معرفی مواد مایع جدید برای سنجش صوتی است که عملکرد بسیار خوبی از خود نشان دادهاند. این حسگرها نه تنها به طور موثر در هوا کار میکنند، بلکه میتوانند در محیطهای زیر آب مانند اقیانوسها نیز برای شناسایی حیوانات دریایی و کاربردهای دیگر استفاده شوند.
وی افزود: ما در پژوهشهای بعدی خود، از هوش مصنوعی برای بهینهسازی مواد مایع درون حسگر استفاده خواهیم کرد و به آن امکان خواهیم داد تا به طور انتخابی، حذف نویز فعال را برای کاربردهای گستردهتر اعمال کند.این پژوهش در مجله «Nature Electronics» به چاپ رسید.
ارسال دیدگاه
عناوین این صفحه
اخبار روز
-
تسهیلات بانکی کم بهره به سرمایه گذاران حوزه حمل ونقل ریلی پرداخت می شود
-
آموزش علوم دریایی(سواد اقیانوسی) در مدرسه شاهد فیروزکوهی تهران
-
صادرات تخم مرغ بی کیفیت به عراق و افغانستان
-
معاون تامین سرمایه و اقتصاد حمل و نقل راه آهن منصوب شد
-
توسعه نیشکر و صنایع جانبی در صف عرضه اولیه فرابورس
-
لزوم راه اندازی سوپرمارکت مالی با محوریت بیمه
-
تحریم و FATF مانع از رشد سرمایهگذاری خارجی است
-
رتبه نخست مستند سازی به روابط عمومی راه آهن رسید
-
رویارویی میرزا کوچک خان با متجاوزان انگلیسی، ارتش سفید تزاری و خیانت دولت
-
سفر مدیران شرکت بورسی به امارات برای حضور در بلاک فرایدی دبی؟
-
مدیرعامل جدید شرکت توسعه و مدیریت بنادر و فرودگاه منطقه آزاد قشم منصوب شد
-
پرندگان آبگون در گالری کاف نمایش داده می شود
-
کتاب " چه، زندگی و جاودانگی یک چریک " اثر مهدی بیرانوند روژمان رونمایی شد
-
گزارش رسمی از کتاب داستان استقلال، نگاهی به تاریخ باشگاه تاج در صدا و سیما
-
ارتقای زیبایی بصری منطقه یک؛ رنگ آمیزی کافوها و جداول تا المان های شهری
-
انجمن مدیران روزنامه های غیردولتی خواستار لغو ابلاغیه عدم انتشار آگهیهای ثبتی در مطبوعات شد
-
برنامهها و راهبردهای سازمان تأمین اجتماعی در دوره مدیریتی جدید
-
ماجرای خودرو های دپو شده در پارکینگ ایرانخودرو دیزل چه بود؟
-
حضور پر قدرت ایران خودرو دیزل در نمایشگاه های تهران و تبریز
-
دعوت مدیرعامل راهآهن از کارشناسان فنی ریلی اسپانیا برای راهاندازی قطارهای پُرسرعت