"Magischer Teppich" erkennt Körperhaltung
System von CSAIL-Entwicklern setzt auf 9.000 Sensoren und Training mit neuronalem Netzwerk
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Smarter Teppich: Berührungen verraten die Haltung (Foto: csail.mit.edu) |
Cambridge (pte002/24.06.2021/06:05)
Forscher am Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL) http://csail.mit.edu des Massachusetts Institute of Technology haben eine Art „magischen Teppich" entwickelt, der selbständig erkennen kann, welche Haltung eine Person gerade einnimmt, wenn sie ihn berührt. Um herauszufinden, ob jemand etwa gerade sitzt, steht oder Liegestütze macht, werden keine Kameras benötigt. Das kostengünstige und skalierbare System ist stattdessen mit mehr als 9.000 Sensoren bestückt und setzt auf ein neuronales Netzwerk, das mit speziellen Trainingsdaten gefüttert wurde.
[b]"Nahtloser Gesundheits-Monitor"[/b]
„Bei vielen unserer täglichen Aktivitäten kommt es zu einem physischen Kontakt mit dem Boden: gehen, trainieren oder ausruhen. Diese Interaktionen beinhalten eine ganze Menge an Informationen, die uns helfen können, die Bewegungen der Menschen besser zu verstehen", erklärt CSAIL-Projektleiterin Yiyue Luo. Entsprechende Studien waren bislang aber auf die Verwendung von Kameras angewiesen, was nicht nur die Kosten nach oben drückte, sondern auch zu Datenschutzproblemen führte.
Beim neuen System seien Kameras nur eingesetzt worden, um das Datenset zu erstellen, mit dem das neuronale Netzwerk trainiert wurde, betont die Wissenschaftlerin. Dadurch werde die Produktion des smarten Teppichs letztlich auch deutlich kostengünstiger. „Man kann sich diese Technologie zum Beispiel als nahtlosen Gesundheits-Monitor vorstellen, der bei Risikopatienten genutzt wird, um festzustellen, ob jemand gestürzt ist, ob die Rehabilitation Fortschritte macht oder ob man sich genug bewegt hat", umreißt Luo einige praktische Anwendungsmöglichkeiten.
[b][Trefferquote von 97 Prozent/b]
Der entwickelte Teppich selbst ist aus einem druckempfindlichen Film und stromleitenden Bindfäden gefertigt. Seine Oberfläche ist außerdem mit über 9.000 Sensoren bestückt. Jeder davon verwandelt den Druck, den eine Person darauf ausübt, in ein elektrisches Signal – etwa durch den Kontakt mit ihren Füßen oder Händen. „Unser Modell errechnet dann auf Basis der gesammelten Daten und dem trainierten Datenset die dreidimensionale menschliche Haltung", erläutert die CSAIL-Expertin.
Bei ersten Testläufen war das System seinen Erfindern zufolge in der Lage, spezifische Haltungen und Bewegungen von Menschen in 97 Prozent der Fälle korrekt zu erkennen. Die Fehleranfälligkeit lag dabei in einem Bereich von weniger als zehn Zentimetern. „Stellen Sie sich vor, Sie nutzen den Teppich für ihr Workout. Er kann dann rein aufgrund der Berührung erkennen, wie aktiv Sie sind, welche Übungen Sie machen, wie oft sie diese wiederholen und wieviele Kalorien Sie dabei verbrennen", meint Luo.
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