Автор:	© Даниэль Стрейн (Daniel Strain)
Источник:	«Smart» walking stick could help visually impaired with groceries, finding a seat
Перевод:	© Анатолий Камынин
Дата публикации:	29.01.2023

В публикации речь пойдёт о результатах научно-исследовательской работы, целью которой было определить, в каких ситуациях опытно-экспериментальное устройство, называемое «умной тростью», может существенно помочь слабовидящим и незрячим людям. Поэтому есть смысл относиться к этому, как к вспомогательным технологиям, которые пока встречаются только в Силиконовой долине, но когда-нибудь, возможно, прорвутся в большой мир реальной жизни.

Инженеры из CU Boulder (университет Колорадо, Денвер) используют достижения в области искусственного интеллекта для разработки нового вида трости для незрячих или слабовидящих людей. Исследователи из университета говорят, что эта «умная» трость может однажды помочь незрячим людям справляться с задачами, которые сейчас для нних представляются неразрешимыми: от покупки упаковки хлопьев в продуктовом магазине до выбора свободного укромного уголка в переполненном кафетерии.

«Мне очень нравится покупать продукты и проводить значительное количество времени в магазине», — сказал Шивендра Агравал (Shivendra Agrawal), докторант кафедры компьютерных наук. — «Однако многие люди не могут этого сделать, и это может быть действительно барьером. Мы считаем, что это решаемая проблема».

В исследовании, опубликованном в октябре, Агравал и его коллеги из Лаборатории искусственного интеллекта и робототехники стали на один шаг ближе к её решению.

«Умная трость» по внешнему виду напоминает бело-красные трости, которые вы можете купить в Walmart. Но эта трость также имеет несколько дополнений: используя камеру и технологию компьютерного зрения, трость картирует и каталогизирует мир вокруг нее. Затем пользователю при помощи вибромотора, расположенного в ручке, передаются сигналы о направлении, такие как «дотянуться немного вправо».

Устройство не заменяет и не отменяет соблюдения требований доступности, которые следует выполнять при проектировании и строительстве таких мест, как продуктовые магазины, подчёркивает Агравал. Однако он надеется, что прототип устройства, который разработала его команда, покажет, что в некоторых случаях искусственный интеллект может помочь миллионам людей стать более независимыми.

«ИИ и компьютерное зрение совершенствуются, и люди используют их для создания беспилотных автомобилей и подобных изобретений», — сказал Агравал. — «Но эти технологии также имеют потенциал для улучшения качества жизни многих людей».

Место под Солнцем

Агравал и его коллеги исследовали потенциал нового устройства, решив знакомую проблему: где же мне присесть? «Представьте, что вы находитесь в кафе», — сказал он. — «Вы не хотите сидеть где-то. Обычно вы садитесь близко к стенам, чтобы сохранить свою конфиденциальность, и вам обычно не нравится сидеть лицом к лицу с незнакомцем».

Предыдущие исследования показали, что принятие такого рода решений является важным для незрячих или слабовидящих людей. Чтобы понять, может ли их умная трость помочь, исследователи создали своего рода кафе в лаборатории: в комплекте с несколькими стульями, посетителями и несколькими препятствиями. Участники эксперимента получали рюкзак с ноутбуком в нём и умную трость, подключённую к этому ноутбуку. Также на ручке трости была закреплена видеокамера. Участники выполняли несколько движений тростью, чтобы сделать снимки помещения кафе . Как и самоуправляемый автомобиль, алгоритмы, работающие внутри ноутбука, получив изображения, идентифицировали различные особенности расположения объектов в комнате, а затем рассчитали маршрут к идеальному месту.

Команда сообщила о своих выводах этой осенью на Международной конференции по интеллектуальным роботам и системам в Киото, Япония. В состав команды исследователей вошли Брэдли Хейс (Bradley Hayes), доцент информатики, и докторант Мэри Этта Уэст (Mary Etta West). Результаты исследования выглядят многообещающими: участники смогли найти подходящее кресло в 10 из 12 экспериментах с различными уровнями сложности. До сих пор все участники были зрячими людьми с повязками на глазах. Но исследователи планируют проверить и улучшить свое устройство, работая с незрячими или слабовидящими людьми, как только технология станет более надёжной.

«Работа Шивендры представляет собой идеальное сочетание технических инноваций и эффективного применения, выходящего за рамки навигации, и приносит технологические достижения в недостаточно исследованные области, такие как помощь людям с нарушениями зрения с соблюдением социальных конвенций или поиск и взятие предметов», — сказал Хейс.

Пойдём за покупками

В новом исследовании, которое команда еще не опубликовала, Агравал и его коллеги адаптировали свое устройство для задачи, которая может быть сложной для любого: поиск и выбор продуктов в проходах между магазинными полками, заполненными десятками похожих и похожих друг на друга вариантов. Команда создала импровизированную среду в своей лаборатории: на этот раз — продуктовая полка, заполненная несколькими различными упаковками хлопьев. Исследователи подготовили для своего программного обеспечения базу данных фотографий продуктов, таких как коробки Honey Nut Cheerios или Apple Jacks. Места на полке окрашены в красный и зелёный цвета, а также упорядочены по числовым значениям от 0.36 до 0.91. Затем участники использовали трость для сканирования полки в поисках продукта, который они хотели приобрести.

«Искусственный интеллект присваивает оценку присутствующим объектам, выбирая, что является наиболее вероятным продуктом», — сказал Агравал. — «Затем система выдает пользователю такие команды, как «переместиться немного влево».

Агравал добавил, что пройдет некоторое время, прежде чем разработанная умная трость попадёт в руки реальных покупателей. Группа исследователей, например, предполагает сделать систему более компактной, спроектировав ее так, чтобы она могла работать от стандартного смартфона, прикреплённого к трости.

Но исследователи также надеются, что их предварительные результаты вдохновят других инженеров переосмыслить, на что способны искусственный интеллект и робототехника. «Наша цель состоит в том, чтобы сделать эту технологию зрелой, а также привлечь других исследователей в область вспомогательной робототехники», — сказал Агравал. — «Мы считаем, что вспомогательная робототехника может изменить мир».