29 نوامبر 2024 -توسط میشل ریولز، دانشگاه A&M تگزاس-یک سوئیچ نور که یک LED را روشن می کند تا به مکان یابی آن در طول شب کمک کند. اعتبار: دکتر جیون کیم/مهندسی A&M تگزاس
رابط‌های غیرفعال، مانند کلیدهای روشنایی یا دستگیره‌های در، به سخت‌افزاری اطلاق می‌شوند که می‌توانند انرژی را ذخیره کنند، اما انرژی را فقط می‌توان برای هدف مورد نظر استفاده کرد. با این حال، تحقیقات روش‌های جدیدی را برای برداشت و تطبیق آن انرژی تصور می‌کنند – چرخاندن دستگیره در می‌تواند سیستم هشدار شما را روشن کند یا باز کردن فریزر می‌تواند چراغ آشپزخانه شما را روشن کند.
دکتر جیون کیم با ادغام قابلیت‌های هوشمند مانند سنجش و برداشت انرژی، رابط‌های غیرفعال را به رابط‌های تطبیقی تبدیل می‌کند و سخت‌افزار را برای استفاده به روش‌های غیر سنتی تغییر می‌دهد. این رابط‌ها به افراد دارای معلولیت کمک می‌کنند، وظایف خانگی را خودکار می‌کنند و میلیون‌ها رایانه را تامین می‌کنند.
کیم، استادیار دپارتمان علوم و مهندسی کامپیوتر در دانشگاه A&M تگزاس، دریافت‌کننده جایزه توسعه شغلی اولیه (CAREER) بنیاد ملی علوم است که از این تحقیق حمایت می‌کند.
کیم می‌گوید: «اگر از تجربیات قبلی به‌عنوان پایه استفاده شود، مسائل طراحی امور روزانه دشوار است. حتی برای کسانی که اهداف شخصی شناخته شده دارند، مانند کاهش قبوض آب و برق، اتخاذ آخرین پیشرفت های علمی در زندگی واقعی نیاز به تخصص دارد زیرا ابزارهایی برای حمایت از کاربران نهایی، مانند من و شما، وجود ندارد.
تقویت های پرینت سه بعدی
هدف این پروژه افزایش آگاهی کاربران در مورد چالش های محاسباتی روزانه و فرصت های طراحی مجدد با استفاده از تقویت های چاپ سه بعدی است. یکی از نمونه‌های تقویت، اضافه کردن یک ضمیمه به کشویی پنجره یا لولای در یخچال است و سپس انرژی ایجاد شده از سر خوردن پنجره یا باز کردن درب یخچال را به انرژی تبدیل می‌کند که می‌تواند به روش‌های جدید استفاده شود. به عنوان مثال، با افزایش، چرخش دستگیره در می تواند زنگ هشدار مزاحم را روشن کند یا باز کردن یخچال می تواند نمایشگر موجودی یخچال را تغذیه کند.
این تحقیق بر روی روش‌های جدید برای به دست آوردن ویژگی‌های تعامل، که بسیار مفهومی هستند، و همچنین پارامترهای ساخت حیاتی برای تقویت‌های پیچیده که کارآمد و دقیق هستند، استوار است. این به کاربران اجازه می دهد تا با حداقل هزینه به تقویت هوشمند دسترسی داشته باشند.
متأسفانه، پیشرفت‌های اخیر در تحقیقات هوش مصنوعی تنها بر روی تشخیص سطح جسم، نمونه‌ای از میلیون‌ها تصویر و ویدئو مانند توالت، مایکروویو، نه تعاملات انسانی، بلند کردن درب توالت و ضربه زدن بر روی پانل‌های دکمه‌های مایکروویو تمرکز می‌کند، جایی که همه چیز انسان محور است. کیم گفت: چالش‌های محاسباتی واقعاً رخ می‌دهند.
برای انجام این کار، کیم چارچوب جدیدی را برای ایجاد یک مجموعه داده در مقیاس بزرگ ایجاد کرده است که به توصیف تعاملات انسان با اشیاء روزانه، قطعات ریز دانه و ویژگی‌های تعامل آنها کمک می‌کند. کیم همچنین یک سیستم نرم‌افزاری انتها به انتها را برای افراد غیرمتخصص توسعه داد تا دوربین تلفن هوشمند خود را به سمت محیط داخلی خود هدایت کنند تا موانع دسترسی پنهان را اسکن کنند و اطلاعات شناسایی شده را روی نماهای واقعیت افزوده (AR) پوشش دهند.
آگاهی از انرژی هدر رفته
کیم امیدوار است این ابزار به ترویج رفتارهای طرفدار اجتماعی کمک کند و به مردم کمک کند تا از دسترسی و فرصت‌هایی طراحی کنند که فراوان هستند اما نادیده گرفته می‌شوند.
کیم گفت: “تحقیقات من فقط به دسترسی محدود نمی شود.” “امیدوارم جعبه ابزار من برای کاربران نهایی بتواند ساختمان های چند مسکونی و تعاملات را در ابعاد مختلف اسکن کند، بنابراین ساکنان همچنین می توانند متوجه شوند که محیط های فیزیکی مشترک آنها چقدر غیرقابل دسترس است، ساختمان های پایدار به خودی خود چقدر انرژی هدر می رود و چگونه می توانند تغییراتی را به سمت هوشمند ایجاد کنند..”
در حالی که جایگزینی کامل این رابط‌ها با دستگاه‌های هوشمند امکان‌پذیر نیست و ممکن است زباله‌های الکترونیکی را ایجاد کند که تأثیرات زیادی بر محیط‌زیست ایجاد کند، افزایش‌ها نوید پیکربندی مجدد مقرون‌به‌صرفه رابط‌های روزانه را می‌دهند. کیم امیدوار است که این تحقیق طرحی برای تغییر رابط‌های فیزیکی به روش‌هایی باشد که انرژی و هزینه آنها را بیشتر کند و در عین حال استفاده آسان‌تر را نیز داشته باشد.
این پروژه با پرداختن به رویکردهای چند وجهی و بین رشته ای در ساخت دیجیتال، برنامه نویسی کاربر نهایی، یادگیری عمیق، رباتیک و طراحی، پایه و اساس آینده ای را ایجاد می کند که در آن هر فردی نوآوری های روزانه در دستگاه های محاسباتی کمکی، خانه های هوشمند و ساختمان های سبز ایجاد می کند. “
