MIT: この AI ソックスはあなたの行動を明らかにします | Nature サブジャーナル

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あなたの行動はすべてこの靴下によって制御されます:

片足で立っているとき、腰をひねっているとき、歩いているときなど、この靴下は足にかかる圧力の変化からあなたの行動を予測することができます。

最も重要なのは、この材料は製造が簡単だということです。

多数の高精度センサーを統合する必要はなく、衣服を織る方法を利用して、優れた検出効果を持つ靴下を作ることができます。

この「スーパーパワー」を持つ靴下はMITによって開発され、現在Nature 誌に掲載されています。

このような正確な予測はどのようにして達成されるのでしょうか?

AIと組み合わせることで、さまざまな姿勢を正確に予測

靴下の動き検出の原理はシンプルです。

機械学習を使用して、人間の姿勢を触覚的な足跡と関連付け、人間の動きを予測します。

これは、人がある姿勢から別の姿勢に変わると、足にかかる圧力が変わり（重心が右足から左足に移動するなど）、それに応じて触覚的な足跡も変化するためです。

大量のデータを収集し、自己教師学習を使用してモデルをトレーニングすることで、人体の動きを予測することが可能になります。

しかし、このような生地を正確なテストを保証しながら大量生産するにはどうすればいいのでしょうか?

ご存知のとおり、量産となると、センサーの位置を一つ一つ正確に設計するのは不可能になります。

このため、この靴下は 2 種類の生地を混ぜて作られています。

通常の織物繊維であるアクリル糸と、力を感知できる機能性繊維が含まれています。

図に示すように、機能性繊維には力感知材料が含まれています。

そのため、このタイプの靴下は、靴下自体の柔らかさを保ちながら、動きを感知する機能も備えています。

2 つのスレッドは重複します。

そのため、負荷圧力が感知されると、2本のワイヤが互いに圧迫され、その交差部を通じて内部の感知材料が力の大きさを感知することができます。

これまで、多くのウェアラブルデバイスでは、測定の精度を確保するために多数の高精度センサーが必要でした。

しかし、既存のウェアラブル電子機器とは異なり、このソックスのデザインは大規模な衣料品生産に使用でき、コストを大幅に削減できます。

ただし、このタイプの靴下の製造中にいくつかの問題が発生する可能性があります。

大量生産された場合、靴下の一部のセンサーが正常に動作しない可能性があります。

このとき、機械学習アルゴリズムを組み合わせて、靴下内の特定のセンサーを識別して調整し、時間内に動作していないセンサー部分を見つける必要があります。

具体的な検出効果は確かに良好です。

例えば、腰をひねります。システムによって予測されるアクションと実際に実行されるアクションはほぼ同じです。

スクワット。機械が予測した姿勢は実際の姿勢とほぼ同じです。

歩いてみませんか？歩き方や歩幅も基本的に同じです。

階段を下から見てみましょう。歩幅以外は基本的に同じです。

さらに、このスマートな生地は靴下以外にも使用できます。

ベスト、膝、手袋シリーズもあります

スマートソックスに加えて、MIT の研究者たちはベスト、膝当て、手袋などの一連のスマートファブリックも開発しました。

この魔法の衣装は靴下と同じ原理で機能し、同様の生地で作られています。

圧力を感知した後、2本の糸が重なり合うことで発生する圧力を利用して、人の行動を予測することができます。

このスーツは患者の運動やリハビリ訓練に使用できます。

家族の許可があれば、入院中の患者の健康状態を監視し、一人でいるときに転倒したり意識を失ったりするのを防ぐために使用できます。

もちろんロボットにも装着可能です。

このスーツ内のデータから学習することで、機械は人間の動きを理解し、さまざまな動きを実行することを学ぶことができるようになるかもしれません。

このスーツがあれば、ロボットは触覚を「持つ」ことができるようになるかもしれない。

この研究の第一著者は、MITの中国人博士課程学生であるYiyue Luo氏です。

Yiyue Luo は広州市知新中学校を卒業しました。イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校で学士課程を修了し、現在は MIT で博士課程 3 年目に在籍しています。

彼女の研究対象は、製造、スマートファブリック、触覚センシングです。

論文の2番目の著者であるYunzhu Li氏は、MITの博士課程4年生です。彼は北京大学のコンピュータサイエンス学部を卒業し、学士号を取得しました。彼の研究分野は、コンピュータビジョン、機械学習、ロボット工学です。

さらに、Pratyusha Sharma、Wan Shou、Kui Wu、Michael Foshey、Beichen Li、Tomás Palacios、Antonio Torralba、Wojciech Matusikも本論文の研究に参加しました。

ネットユーザー：靴下にもWiFiがある

ネットユーザーは熟考の末、この AI ソックスに「ニューロソックス」という名前を付けました…

一部のネットユーザーも「私の靴下にももうすぐWiFiが付くよ！」と冗談を言っていました。

しかし、一部のネットユーザーは懸念を表明した。

彼は、将来的にはそのような靴下が私たちの動きを監視する可能性があると考えています。それは良くありません。

こんな靴下が欲しいと思いませんか？

論文の宛先:
https://www.nature.com/articles/s41928-021-00558-0