新智能皮肤！喷涂智能皮肤用AI理解手部任务
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美国斯坦福大学开发的一种新智能皮肤可能表明，有一天，人们可以在隐形键盘上打字，只通过触摸识别物体，或者允许用户在沉浸式环境中通过手势与应用程序进行交流。
在最近发表在《自然·电子学》上的一篇论文中，研究人员描述了一种新型的可拉伸生物相容性材料，它可以像防晒喷雾一样喷洒在手背上，并且这里集成了一个微型电子网络。它可以感知皮肤的拉伸和弯曲。通过使用人工智能（AI），研究人员可以根据手的动作和手势来解释无数的日常任务。研究人员表示，它可能在游戏、体育、远程医疗和机器人领域具有广泛的应用和影响。
喷雾传感系统由印刷的生物兼容纳米网组成，这些纳米网直接连接到无线蓝牙模块，并通过“元学习”进一步训练。
资料来源：斯坦福大学
这种喷洒智能皮肤的方法在形式上足够简单，在功能上也足够灵活，基本上适用于任何用户。目前的技术需要多个传感器组件来读取手指的每个关节，这使得它们非常笨重。这一新设备采用了更精简的软件方法，实现了更快的学习。这种准确性可能是虚拟现实应用中的关键，它可以传递精细的运动以获得更真实的体验。
这项研究的创新之处是在聚氨酯中嵌入可喷涂电敏网状网络，该网状物具有电活性、生物相容性和渗透性，除非用肥皂和水擦拭，否则不会脱落。它与佩戴者手指的皱纹紧密贴合。一个轻量级的蓝牙模块只需要连接到电网就可以无线传输信号变化。
该研究的资深作者、斯坦福大学化学工程教授鲍哲南解释说，当手指弯曲和扭曲时，网格中的纳米线被挤压在一起并拉伸，从而改变了网格的导电性。这些变化可以被测量和分析，以准确地知道手、手指或关节是如何运动的。
该设备的喷雾特性允许它适合任何大小或形状的手，但也为该设备适应面部以捕捉微妙的情感线索提供了可能性。这可能会导致计算机动画或虚拟化身会议的新方法，具有更真实的面部表情。
此外，机器学习也起着重要作用。计算机监控电导率的变化模式，并将这些变化映射到特定的物理任务和姿势。例如，在键盘上输入一个X，算法将学会从电导率的变化模式中识别该任务。一旦算法得到适当训练，就不再需要物理键盘。
研究人员已经建立了一个可以通过触摸识别简单物体的原型，甚至可以在隐形键盘上进行预测性的双手打字。该算法能够输入莎士比亚的“没有比诚实更丰富的遗产”，以及威廉·埃内斯特·亨利《不可征服》中的“我是我命运的主宰，我是我灵魂的船长”。
总结
这与电影中常用的运动捕捉技术非常相似，即在跟踪运动物体后，它会被计算机或机器学习处理成图像。人们熟悉的《阿凡达》和《指环王》里的咕噜，全过程都是用动作捕捉完成的。然而，运动捕捉只是为了获得三维空间中关键部分的坐标数据。然而，本文的研究创新性地使用喷雾方法来覆盖所有需要捕获的部分。不但更为精细，还能在多元的动态识别领域发挥更大价值。
