science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Purdue foneemproject creëert nieuwe toekomst voor haptische communicatie

Postdoctoraal student Yang Jiao communiceert woorden aan Jaeong Jung, een student, met behulp van foneemsignalen die naar het haptische apparaat op zijn onderarm worden verzonden. Credit:Purdue University-foto / Brian Huchel

Communicatie zou verder kunnen gaan dan het lezen van het scherm van een mobiele telefoon met een nieuwe techniek van Purdue College of Engineering-onderzoekers om berichten te leren en te lezen via iemands tastzin.

Hong Tan, een professor in elektrische en computertechniek, was de hoofdprofessor in het haptische onderzoek dat een methode ontwikkelde om berichten te ontvangen door signalen zoals een zoemend gevoel en andere signalen via de huid op de onderarm te leren interpreteren.

De onderzoeksresultaten werden vrijdag (15 juni) gepresenteerd op de Proceedings of EuroHaptics 2018-conferentie in Pisa, Italië.

Het jarenlange project werd uitgevoerd met onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology en Facebook Inc.

Bruinen, oprichter en directeur van Purdue's Haptic Interface Research Laboratory, zei, terwijl het onderzoek zich leent voor gebruik door slechthorende en slechtziende gebruikers, de studie wordt ook bekeken op algemene voorwaarden voor een aantal mogelijke toepassingen.

"We werken samen met Facebook via de Sponsored Academic Research Agreement van het bedrijf. Facebook is geïnteresseerd in het ontwikkelen van nieuwe platforms voor communicatie en het haptische onderzoek dat we doen is veelbelovend, " ze zei.

"Ik ben hier opgewonden over... stel je een toekomst voor waarin je een mouw kunt dragen die discreet berichten naar je stuurt - door je huid - in tijden dat het ongemakkelijk kan zijn om naar een sms te kijken, ' zei Tan. 'Ik hoop echt dat dit een algemeen idee wordt voor een nieuwe manier van communiceren.

"Wanneer dat gebeurt, slechthorenden, de visueel gehandicapte, iedereen kan profiteren."

In de studie, proefpersonen gebruikten een materiaalmanchet die de onderarm van de pols tot onder de elleboog omsloot. Het instrument, gewikkeld rond de niet-dominante arm van de proefpersoon, gekenmerkt 24 tactors die, wanneer gestimuleerd, stootte een trilling uit tegen de huid, veranderende kwaliteit en positie in het proces.

Tan zei dat de 39 fonemen (eenheden van geluid in een taal die het ene woord van het andere onderscheiden) in de Engelse taal in kaart werden gebracht met behulp van signalen van specifieke tactoren. De klanken van medeklinkers zoals K, P en T waren stationaire sensaties op verschillende delen van de arm, terwijl klinkers werden aangegeven door stimulaties die omhoog bewogen, naar beneden of rond de onderarm.

"We hebben alles gebruikt dat je kan helpen de kaart te maken en te herkennen en te onthouden, Tan zei. "Dit is gebaseerd op een beter begrip van hoe informatie op een meer intuïtieve en effectieve manier kan worden overgedragen via de tastzin."

Twaalf proefpersonen leerden haptische symbolen via de op foneem gebaseerde methode met een schema van 100 woorden in 100 minuten voor het onderzoek, terwijl 12 anderen leerden een op woorden gebaseerd systeem te gebruiken met de haptische signalen op hun arm.

Onderzoeksresultaten toonden aan dat de fonemen beter werkten dan een op woorden gebaseerde benadering door een consistenter pad te bieden voor het leren van gebruikers in een kortere periode. De prestatieniveaus varieerden sterk tussen de proefpersonen voor elke methode, maar met de op foneem gebaseerde benadering kon ten minste de helft presteren met een nauwkeurigheid van 80 procent, terwijl twee proefpersonen een nauwkeurigheid van 90 procent bereikten.

Tan zei dat het gebruik van fonemen efficiënter was dan letters, opmerkend dat er minder fonemen in een woord zijn in vergelijking met het aantal letters.

Ze zei dat de redenering achter het project de gedachte is dat er veel manieren zijn om spraak in gevoelens te coderen. Het doel van het project is om een ​​manier te demonstreren die echt werkt.

"Voor dit onderzoek de leervoortgang is een van de belangrijkste dingen, ' zei Tan. 'Hiermee, we hebben niet alleen een systeem dat werkt, maar we zijn in staat om mensen binnen enkele uren op te leiden in plaats van maanden of zelfs jaren."

Voor de studie, een geconcentreerde, Er werd een intensief trainingsregime ontwikkeld waarbij de proefpersonen ongeveer 10 minuten per dag werkten. Daarna werden ze getest op hun vorderingen.

"Het is efficiënter dan wanneer ze hier drie uur zitten om te studeren, ' zei Tan. 'Zo lang kun je je niet goed concentreren.'

"Mensen met een gehoorbeperking kunnen gemotiveerd zijn om extra tijd te besteden aan het trainen van zichzelf, maar het grote publiek heeft waarschijnlijk niet het geduld, " voegde ze eraan toe.