Розробники навчили ШІ розпізнавати поверхні

Марина Ліщук

Джерело: online.ua

Американські дослідники розробили технологію, яка дозволяє штучному інтелекту розпізнавати різні поверхні за допомогою лазерів.

Головні тези:

Штучний інтелект навчений розпізнавати різні поверхні за допомогою лазерів та фотонів.
Технологія дозволяє аналізувати і обробляти шумові артефакти на зображеннях, що дозволяє розпізнавати топографію поверхні.
Новий метод може бути використаний в медицині для визначення товщини родимок та у робототехніці для розпізнавання матеріалів.
Дослідники досягли середньої похибки 4 мікрометрів, що порівняно з точністю профілометрів.
Система найкраще працювала з найбільш дрібнозернистими поверхнями, такими як алмазна притиральна плівка та оксид алюмінію.

Як науковцям вдалось навчити ШІ розпізнавати поверхні

Зазначається, що технологія представляє собою поєднання лазерних сканерів, які випускають фотони, з новою моделю штучного інтелекту, здатною розрізняти різні поверхні.

Зокрема, технологія дозволяє сканерам випускати серію фотонів у бік поверхні аби проаналізувати її ключові параметри, перш ніж відбиті назад фотони повернуться, спровокувавши дефект, який має назву спекл-шум і проявляється на зображеннях в залежності від типу поверхні.

Зазвичай цей спекл-шум вважається не бажаним на зображеннях, однак науковцям вдалось обробити шумові артефакти за допомогою ШІ, дозволяючи системі розпізнавати топографію поверхні.

Штучний інтелект навчили розпізнавати різні види поверхонь — Штучний інтелект

Розуміючи, як виглядає дефект від кожного з можливих матеріалів, можна визначити, що це за матеріал.

Дослідники використовували 31 різний тип промислового наждачного паперу з жорсткістю від 1 до 100 мікрометрів у товщину.

Найтовстіший з цих типів паперу приблизно дорівнював ширині людської волосини.

Після цього науковці встановили лазерну систему з лідаром і використовували лазерний промінь для бомбардування фотонами наждачного паперу, від якого вони відбивались і аналізувались штучним інтелектом.

Розсіяні назад фотони надходили з різних точок поверхні й підраховувалися за допомогою детектора одного фотона.

За отриманими результатами була виявлена середня похибка близько 8 мікрометрів, яка скоротилась до 4 мікрометрів після аналізу ШІ кількох зразків.

Це приблизно відповідає точності профілометрів, які зараз використовуються.

Цікаво, що наша система найкраще працювала з найбільш дрібнозернистими поверхнями, такими як алмазна притиральна плівка та оксид алюмінію, — підкреслюють науковці.

Де може застосовуватись новітня технологія

За словами дослідників, новий метод може бути використаний для різних застосувань, в тому числі в медицині для визначення товщини родимок, які можуть бути передвісниками раку шкіри. Крихітні відмінності в шорсткості родимок, занадто малі, щоб побачити людським оком, але якщо виміряти їх такою квантовою системою, яка розпізнає поверхні на найдрібнішому рівні, це допоможе розрізняти різні стани.

Це також можна застосувати у робототехніці. Машини майбутнього можуть таким чином отримати здатність "відчувати" поверхні, до яких вони торкаються, щоб розпізнавати матеріали, з якими вони працюють, наприклад.