Содержание
Это открытие не просто дополняет картину человеческих способностей, но и показывает, насколько сложно устроено наше взаимодействие с окружающей средой.
Исследование, проведенное учеными Лондонского университета королевы Марии и Университетского колледжа Лондона, показало: человеческое тело обладает удивительным чувством, ранее не описанным в науке. Мы можем ощущать присутствие предметов без прямого контакта — подобно тому, как это делают некоторые животные.
Новое измерение человеческого осязания
Традиционно осязание считалось «близким» чувством — тем, что требует прямого прикосновения. Однако данные, представленные на Международной конференции IEEE по развитию и обучению (ICDL), заставляют пересмотреть это представление.
Исследователи вдохновились природой: кулики способны находить добычу под песком, используя так называемое дистанционное осязание — способность улавливать микроколебания среды при движении рядом с невидимым объектом.
Чтобы проверить, могут ли люди ощущать подобным образом, участникам эксперимента предложили осторожно провести пальцами по песку и попытаться определить, где зарыт небольшой куб. Результат оказался неожиданным — испытуемые действительно смогли распознать предмет, не касаясь его. Их чувствительность оказалась сопоставимой с возможностями птиц, обладающих специализированными органами восприятия.
Как пальцы видят под песком
Ученые смоделировали физику процесса и пришли к выводу, что человеческая рука способна воспринимать крошечные смещения песчинок, вызванные отражением механических волн от скрытого объекта. Иными словами, кожа и нервная система улавливают микросигналы, проходящие через сыпучий материал, что делает человека чувствительным почти до физического предела возможного.
Результаты свидетельствуют о том, что руки человека обладают гораздо более тонкой сенсорикой, чем считалось ранее. Это открытие не просто дополняет картину человеческих способностей, но и показывает, насколько сложно устроено взаимодействие человека с окружающей средой даже в, казалось бы, простых действиях — таких как движение рукой по песку.
Люди против роботов
Для сравнения исследователи провели аналогичный эксперимент с роботизированным датчиком, обученным на основе нейросетевой модели долговременной кратковременной памяти (LSTM). Робот тоже смог «чувствовать» объект под поверхностью, но его результаты оказались менее надежными.
Люди достигли точности около 70,7%, тогда как робот выдавал более частые ложные сигналы и продемонстрировал общую точность около 40%. Хотя машина в отдельных случаях «видела» объект на немного большем расстоянии, она чаще ошибалась в интерпретации полученных сигналов. По словам исследователей, это показывает, что человеческое восприятие все еще остается эталоном для технологий, связанных с тактильной чувствительностью.
Новые горизонты восприятия
«Это первый случай, когда дистанционное прикосновение исследовано у человека, и он меняет наше представление о воспринимаемом мире — о том, каковы границы наших органов чувств», — поясняет доктор Элизабетта Версаче, старший преподаватель психологии и соавтор исследования
Чжэнци Чэнь, аспирант той же лаборатории, отмечает, что результаты имеют практическое значение:
«Эти данные могут вдохновить создание инструментов и технологий, расширяющих человеческое осязание. Представьте роботов, способных аккуратно находить археологические артефакты под землей, работать с марсианским грунтом или исследовать океанское дно, не повреждая структуры».
Лоренцо Хамоне, доцент кафедры робототехники и искусственного интеллекта в Университетском колледже Лондона, добавляет:
«Особая ценность этого проекта в синергии. Человеческие эксперименты помогли роботам «научиться» чувствовать, а анализ машинных данных, в свою очередь, позволил по-новому взглянуть на человеческое восприятие.
Это пример того, как объединение психологии, нейронаук и инженерии может привести к открытиям, способным изменить подход к созданию умных сенсорных систем».
Результаты этих исследований показывают, что человеческое тело способно воспринимать окружающий мир куда тоньше, чем мы привыкли думать. А понимание этой скрытой чувствительности может не только изменить представления о природе человека, но и вдохновить на создание роботов, которые действительно «чувствуют».