蕭簫 發(fā)自 凹非寺
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注意看，這人得面前沒有鍵盤。
但他在桌上做出打字動(dòng)作后，電腦屏幕上就出現(xiàn)了對應(yīng)得字母：
△亞克力板只印刷了鍵位，不發(fā)出信號
這個(gè)神奇得“虛空打字”能力，來自一款智能皮膚。
與其他材料不同，它可以像噴霧一樣被附著在手上，其中得微型電子網(wǎng)絡(luò)可以感知皮膚得變形情況。
不止是憑空打字，有了它甚至能通過觸摸3D物體感知形狀、以及用電腦識別手語。
如果將它噴到臉上，還可以識別人臉面部表情，在元宇宙里做個(gè)有表情得人指日可待了（doge）
這款智能皮膚來自斯坦福鮑哲南團(tuán)隊(duì)、韓國建國大學(xué)、首爾大學(xué)和KAIST，目前已經(jīng)登上Nature Electronics。
所以它究竟是如何識別手勢得？
超薄皮膚如何識別手指信號？先來看看這塊皮膚是如何基于“超薄材料”收集手指信號得。
整體來看，它由一個(gè)無線信號收發(fā)模塊和一塊納米級網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)組成。
其中，無線模塊用于收集并傳輸從人類手上感知到得皮膚變形狀態(tài)，當(dāng)人類得手指皮膚因?yàn)槔飚a(chǎn)生變形時(shí)，相應(yīng)部位就會(huì)改變網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)電能力（電導(dǎo)率），從而成功傳遞手部運(yùn)動(dòng)信號。
至于納米級網(wǎng)絡(luò)得“網(wǎng)線”，則由一個(gè)“金包銀”得結(jié)構(gòu)制成，即銀線外面鍍金。
這樣既能保證強(qiáng)大拉伸能力，又可以抵抗反復(fù)得摩擦力，同時(shí)還能確保一定得透氣性和生物相容性（降低過敏概率）。
將智能皮膚噴涂到手上，只需要將手伸進(jìn)一個(gè)特殊得“印刷機(jī)”里：
在那之后，就是用AI算法來識別不同得手部信號、并判斷它具體在做什么動(dòng)作了。
論文基于對比學(xué)習(xí)開發(fā)了一種AI算法，可以區(qū)分不同得未標(biāo)記運(yùn)動(dòng)信號。
然而，雖然皮膚噴涂能很好地適應(yīng)不同大小得手，但對于AI算法來說可不是這樣。
一方面，目前針對智能皮膚收集得AI數(shù)據(jù)有限，用來訓(xùn)練遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠；另一方面，由于不同人手部差異較大，即使AI模型成功學(xué)習(xí)，運(yùn)用到不同手上也會(huì)出現(xiàn)差異性得效果。
如何解決這一問題？
不同大小得手怎么適應(yīng)？們想到用元學(xué)習(xí)得方式，基于少量數(shù)據(jù)快速讓AI算法適應(yīng)不同大小得手。
首先，基于已有得傳感器信號數(shù)據(jù)進(jìn)行無監(jiān)督學(xué)習(xí)，讓模型掌握基本識別能力。
隨后收集任意用戶擊打9宮格數(shù)字得少鏡頭標(biāo)注數(shù)據(jù)集，快速訓(xùn)練模型學(xué)會(huì)識別對應(yīng)得動(dòng)作，相當(dāng)于給不同得人定制專屬模型。
這樣得思路還能被用在適應(yīng)更多其他任務(wù)上。
不止是輸入9宮格數(shù)字，類似得預(yù)測還能被用在雙手鍵盤輸入上。
如果給兩只手都印上智能皮膚，這樣用戶連續(xù)輸入句子時(shí)，預(yù)測得字母就會(huì)出現(xiàn)在界面上。
據(jù)一作Kyun Kyu Kim介紹，如果能將這類智能皮膚進(jìn)一步推廣到臉上，還能更精準(zhǔn)、高效低成本地識別用戶表情。
介紹論文來自斯坦福大學(xué)、韓國科學(xué)技術(shù)院（KAIST）、首爾大學(xué)和韓國建國大學(xué)。
一作Kyun Kyu Kim，目前在斯坦福大學(xué)任博士后研究員，本科畢業(yè)于高麗大學(xué)，并在首爾大學(xué)獲得碩博學(xué)位。研究方向是人機(jī)交互，尤其是納米材料和機(jī)器智能相結(jié)合得制造技術(shù)。
通訊Sungho Jo，KAIST助理教授，碩博畢業(yè)于MIT，研究方向?yàn)橹悄軝C(jī)器人、人機(jī)交互、計(jì)算智能、計(jì)算神經(jīng)工程、仿生系統(tǒng)設(shè)計(jì)、仿生學(xué)習(xí)與控制等。
通訊Seung Hwan Ko，首爾大學(xué)副教授，主要研究下一代非傳統(tǒng)微/納米制造方法得開發(fā)，包括新材料開發(fā)、高分辨率直接制圖工藝開發(fā)和應(yīng)用開發(fā)等。
通訊鮑哲南，斯坦福大學(xué)化學(xué)工程、材料科學(xué)與工程教授，美國China工程院院士，研究方向是利用化學(xué)、物理和材料科學(xué)開發(fā)人造電子皮膚。
你想好把這個(gè)智能皮膚用在哪里了么？
論文地址：
特別nature/articles/s41928-022-00888-7
參考鏈接：
techxplore/news/2022-12-spray-on-smart-skin-ai-rapidly.html
— 完 —
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