人類是如何透過眼睛觀看整個世界?
眼睛可說是非常精密的光學系統,透過光照進眼睛,到達視網膜後會形成清楚的影響,再透過視覺神經把訊息傳遞至大腦,最後這些訊息就會轉換成視覺,而我們就能透過「看」,來記憶、學習與獲得經驗,因此視覺對我們的行動來說是有著很大的影響。
除了觸覺之外,人類還有很多厲害的感官系統,像是視覺、聽覺、嗅覺,這些原本在人體上非常重要的感官,也因為科技的進步,逐漸應用在各種能夠造福大眾的領域當中,來看看它們是如何在機器上被實現的吧。
Scroll眼睛可說是非常精密的光學系統,透過光照進眼睛,到達視網膜後會形成清楚的影響,再透過視覺神經把訊息傳遞至大腦,最後這些訊息就會轉換成視覺,而我們就能透過「看」,來記憶、學習與獲得經驗,因此視覺對我們的行動來說是有著很大的影響。
機器可以利用攝影機或照相機來作為眼睛,透過攝取周遭的影響,並傳遞至電腦裡,再由電腦進行分析與辨識,這樣機器就能知道形狀、距離、大小、顏色等,最後將辨識完的資訊存取下來,當下次有相同的物品出現時,就能馬上辨識出來,不須再次進行分析。
配合其他不同的感官,機器能做到的事情就變得更多了,透過視覺能得知環境中物品的位置,再加上程式的協助,甚至能避開障礙物。當被應用在機器人上,能再加入人類辨識系統,進而分辨客人與判斷對方情緒,與人類達到良好的互動。
這樣的視覺更能代替人類去從事危險或複雜的工作,像是大範圍的掃描,能蒐集更多的資訊,甚至在黑暗中、強溫或高溫的環境下工作,且工時就算再長也不會感到疲累。機器視覺帶來的應用非常多元,不僅僅只是在機器人身上,也擴及到文件辨識、醫學工程、航太遙測等領域,是相當重要且值得期待未來發展的一項技術。
聽跟說是人們之間進行溝通與交流最主要的管道,我們能透過耳朵聽到聲音,是因為說話產生的聲波傳送到耳中的鼓膜,再經過聽覺細胞將聲音解碼後,傳遞至腦部而知道聽到了什麼,因此我們能分辨說話的內容、其他聲音(音樂、風聲、碰撞聲等),即使是在吵雜或多人同時說話的情況下,也能完整地分辨出自己想聽的聲音。
其實要讓機器達到人類聽覺的感測,目前還是十分困難的,因此主要目的還是在能辨識人類的語音,像是機器人能夠在聽到聲音時,追蹤說話者與音源,並將聲音進行分析,進而找出對應的行動指令。而在說話上,主要是需要建立一套資料庫來應對聽到的句子,大家應該都有使用過語音助理(例如:Siri),能與它對話獲得資訊的回覆,而這樣的回應必須做許多的學習,未來才能在服務、家事或陪伴照護等領域發揮效用。
氣味是由化學分子組成的,人的鼻子中約有一千種嗅覺受氣,每種能辨識出一群特定的化合物,並將訊息傳遞至大腦,讓你知道現在是什麼氣味,而機器也是透過感測器去分辨氣味,甚至靈敏度能比人類高出很多,也不會受限於生理影響而降低嗅覺。常見的像是偵測煙霧的感測器,能避免火災發生,有許多團隊也將嗅覺發展至尋找炸藥、辨識出人體汗味等方面,讓許多危險或是救災的工作交給機器執行。
隨著科技的進步,機器能做到的事情也越來越多,應用的範疇也從工業延伸至各行各業,不僅是觸覺,視覺、聽覺與嗅覺都能在機器上實現,這樣能讓機器做一些危險或高難度的任務,人們就能往更需要腦力與更有價值的事物上發展,這些機器也為大眾帶來更棒的生活體驗與幫助,未來肯定會有更多驚人的技術與應用,值得我們期待。
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