В МФТИ научили компьютер понимать жесты

Компьютерная мышь уже в ближайшем будущем может стать частью истории. Этот момент постепенно приближают изобретатели во всем мире. Среди них и аспирант МФТИ Алексей Куракин - он разработал новый метод ввода данных в компьютер, используя для этого web-камеру и собственные руки.

Web-камера, штатив и ноутбук - вот и все, что нужно для инженерного чуда. Аспирант московского физико-технического института Алексей Куракин компьютерной мышкой почти не пользуется. Вместо нее - собственные руки. Несколько простых жестов, и вот изображение на мониторе меняется.

"Мне нужно перемещать объект в трехмерном пространстве. Рукой я могу это делать просто, в шести направлениях двигаться, плюс еще руку я могу поворачивать. Мышкой я могу отслеживать это только в двух измерениях", - показывает изобретатель.

На основе силуэта ладони алгоритм выстраивает модель кисти и по количеству видимых пальцев определяет, что нужно сделать с картинкой. Изображение можно перемещать, поворачивать и растягивать. А если к установке добавить вторую web-камеру, голыми руками можно будет работать и с трехмерными объектами.

Чтобы прорваться в третье измерение, ученые сымитировали бинокуляное зрение. Две камеры, расположенные на небольшом растоянии друг от друга, фиксируют движения контрольных точек, то есть ладони и кончиков пальцев. Затем программа совмещает изображения с камер и определяет, какую именно команду нужно выполнить. Например, выключить свет.

Трехмерный манипулятор пригодится не только дизайнерам. Он позволит решить и другие задачи, например, поможет распознать жесты языка глухих. Близнецы Алексей и Николай Ивановы потеряли слух в раннем детстве. Тем не менее, оба играют клавишных и ударных, и даже поют. В том, что машина научится понимать самый эмоциональный в мире язык - язык жестов - они сомневаются. Их наставница Валентина Петровна Камнева, которая возглавляет лабораторию жестового языка, с братьями не согласна. Новое изобретение, считает женщина, может принести много пользы.

"Моя мечта - чтобы персонажи детских мультьфильмов заговорили на языке жестов, - говорит Валентина Камнева. - Вы даже представить не можете, как это нужно глухим детям".

То, что старая-добрая мышка постепенно уходит в прошлое, специалисты поняли еще несколько лет назад. Настоящий бум, который сопровождал появление планшетных компьютеров, косвенно подтверждает, что пользователи хотят общаться с компьютером на языке прикосновений. Над системами ввода данных с помощью рук работают многие научные центры. Особенность разработки московского института - в том, что никаких дополнительных устройств, кроме ПК и камеры, не требуется.

"Я работаю над тем, чтобы отказаться от каких-либо перчаток, и просто по изображению руки либо по двум изображениям, полученным с двух камер, определить ее конфигурацию", - рассказывает Куракин.

Пока прототип распознает всего пять жестов, но в будущем их количество удастся увеличить.

Физики научились охлаждать молекулы "одним махом"

Ученые смогли охладить молекулы монофторида стронция практически до абсолютного нуля «одним махом». Физики описали использованную ими технологию в статье в журнале Nature. Коротко о работе пишет Nature News.

В отличие от молекул и атомов, находящихся при комнатной температуре, вещество, охлажденное до температур, близких к абсолютному нулю (минус 273,15 градуса Цельсия, или 0 градусов кельвина), начинает демонстрировать квантовые свойства (у нагретой материи они «забиваются» тепловыми эффектами). Ученые умеют охлаждать атомы до нескольких миллионных долей кельвина, однако охлаждение молекул является заметно более сложным процессом.

Физики часто охлаждают атомы, используя лазер – атомы поглощают фотоны, а затем испускают их. При многократном повторении этого процесса атомы постепенно теряют свою кинетическую энергию, то есть охлаждаются. Для молекул такой метод до сих пор не применялся – они более тяжелые и хуже теряют энергию. Кроме того, в молекулах «лишняя» энергия запасается в связях между атомами, а также во вращательных движениях молекулы целиком.

В большинстве более ранних работ охлаждались атомы, а потом из них «собирались» молекулы. Авторы нового исследования решили охладить непосредственно молекулы. Ученые экспериментировали с монофторидом стронция, энергия колебаний которого меньше, чем у многих других молекул. Кроме того, физики подобрали цвет лазера так, чтобы его воздействие не вызывало вращение молекул. Наконец, исследователи особым образом предварительно охлаждали монофторид стронция.

В итоге авторам удалось охладить молекулы до 300 микрокельвинов (микрокельвин – это одна миллионная кельвина). Расчеты показывают, что использованная учеными технология позволяет понизить их температуру до еще более низких значений.

В начале 2010 года другой коллектив исследователей, работая с охлажденными до сверхнизких температур молекулами калия и рубидия, смог непосредственно пронаблюдать квантово-механические эффекты.