جهاز لمسي جديد ينقل المشاعر من لمسة الإنسان بدقة تقارب 80%
مع انتشار متحور كورونا «أوميكرون»، لا يستطيع البعض أو لا يرغب في السفر خلال عطلة الشتاء. لكن ماذا لو أن اللمس الافتراضي يمنحكم الطمأنينة بأنكم لستم وحدكم؟
في كلية فيتربي للهندسة بجامعة جنوب كاليفورنيا (USC)، تدرس عالمة الحاسوب والروبوتات هيذر كالبيرتسون طرقًا مختلفة لمحاكاة اللمس. وفي إطار مشروع جديد، أرادت كالبيرتسون، بصفتها المؤلفة الرئيسية لهذه الدراسة بالتعاون مع باحثين من جامعة ستانفورد، معرفة ما إذا كان بإمكان رفيقين (صداقة كانت أو علاقة رومانسية) التواصل والتعبير عن الاهتمام والمشاعر عن بُعد.
يدرك الناس النوايا الحقيقية للشريك من خلال اللمس الشخصي في نحو 57% من الحالات. وعند التفاعل مع جهاز يحاكي اللمس البشري، تمكن المشاركون من تمييز نية اللمس في 45% من الحالات. وبذلك، يبدو أن الأجهزة في هذه الدراسة تعمل بدقة تقارب 79% مقارنة باللمس البشري المُدرك.
«حاسة اللمس لدينا فريدة. في الواقع، لدى البشر «لغة للمس»، — قالت كالبرتسون، أستاذة مساعدة WiSE Gabilan وأستاذة مساعدة في قسم علوم الحاسوب وهندسة الفضاء والهندسة الميكانيكية في USC. ووفقا لها، فإن إنشاء لمسة افتراضية يمكن للناس توجيهها إلى أحبائهم عملية معقدة إلى حد ما، إذ لا تختلف مستويات الراحة في التواصل وحساسية الأفراد فحسب، بل قد يكون لدى كل شخص طريقة خاصة لنقل مشاعر مختلفة، مثل التعاطف أو الحب أو الحزن.
واجه الباحثون مهمة ابتكار خوارزمية مرنة بما يكفي لتشمل جوانب عديدة من اللمس. ونُشرت الدراسة في نسخة أولية عبر IEEE Transactions on Haptics، وأُنجزت على مرحلتين.
أولا، أُنشئت مجموعة بيانات جديدة عن التفاعلات البشرية عبر التواصل الاجتماعي، من خلال تسجيل موقع اللمسات وقوتها عندما نقل المشاركون مشاعر مختلفة إلى شركائهم عبر اللمس. وبعد إنشاء مجموعة البيانات هذه، صنّف الباحثون هذه الإيماءات على أنها تعبير عن الاهتمام والامتنان والسعادة والطمأنينة والحزن أو الحب، لإنشاء مكتبة من الإشارات المسجلة مسبقا.
ثم حُوّلت هذه الإشارات إلى بكسلات لمسية (taxels)، قادرة على نقل المشاعر إلى المجموعة الثانية من المشاركين عبر عصابة لمسية قابلة للارتداء تتضمن محركات ملفات بثماني نقاط لمس.
تم تسجيل 661 إيماءة لمس في المجمل. وفي نحو 45% من الحالات، تمكن الأشخاص الذين ارتدوا العصابة من فهم المشاعر المقصودة المنقولة عبر اللمس عن بُعد (مقارنة بنسبة 57% في حالات اللمس الشخصي). وتثبت الدراسة أن المعنى الاجتماعي والتعبير المنقولين عبر التواصل الشخصي يمكن نقلهما عن بُعد أيضا.
«أثناء التفاعلات الاجتماعية، يستخدم البشر الإشارات السمعية والبصرية واللمسية لنقل أفكارهم ومشاعرهم ونواياهم. ونظرا للوزن والطاقة وغيرها من قيود الأجهزة، يصعب تصميم أجهزة تعكس تعقيد اللمس البشري بالكامل. نبحث هنا فيما إذا كان التمثيل المبسط للمس البشري كافيا لنقل إشارات اللمس الاجتماعي»، جاء في الدراسة.
الخطوة التالية للباحثين هي ضبط الخوارزميات لإنشاء إحساس أدق باللمس الافتراضي بهدف تحسين الدقة.
«على الرغم من تراجع الانفصال الجسدي الناتج عن جائحة كورونا، لا تزال عائلاتنا وأصدقاؤنا متفرقين في أنحاء البلاد والعالم، مع تزايد عالمية مجتمعاتنا. وستتيح مثل هذه الأدوات للناس أن يمدوا أيديهم ويلمسوا أحبابهم بصرف النظر عن المسافة الجسدية، مما يقلل العزلة ويقرّبنا من بعض»
«باستخدام هذا الجهاز القابل للارتداء منخفض الدقة وبجهد قليل، وجدنا أن المستخدمين قادرون على تمييز المعنى الاجتماعي المقصود، ومقارنة الأداء بالنتائج المستندة إلى اللمس البشري المباشر. ومع تزايد شيوع التواصل عبر الإنترنت، يمكن لمثل هذه الأنظمة لنقل الإشارات اللمسية أن تسهم في تحسين التواصل عن بُعد والتفاعل المرهف بين شخصين»، قال الباحثون.
يدرس مختبر الروبوتات اللمسية والتفاعل الافتراضي (HaRVI) كيف يتفاعل الناس مع عالمنا والروبوتات والتقنيات من خلال اللمس. ويهدف البحث إلى إنشاء تفاعلات طبيعية وبديهية تحاكي بواقعية الأحاسيس الناتجة عن اللمس أثناء التفاعل مع العالم المادي.
يطور الباحثون معدات لمسية جديدة وخوارزميات عرض لتعزيز سهولة استخدام التقنيات، والترابط الاجتماعي بين الناس، والقدرة على أداء مهام محددة، والانغماس في الواقع الافتراضي. وتركز الدراسة على دمج الإدراك البشري في جميع مراحل عملية التصميم.
