Phát hiện giác quan thứ bảy của con người
Một nghiên cứu mới của các nhà khoa học ở Đại học Queen Mary London (QMUL) và Đại học London (UCL) phát hiện con người có thể cảm nhận được các vật thể từ xa mà không cần trực tiếp chạm vào chúng, giống như giác quan ở một số loài động vật.
Xúc giác thường được coi là những gì chúng ta có thể chạm vào. Tuy nhiên, những nghiên cứu gần đây về hệ thống giác quan ở động vật đã thách thức quan điểm này. Một số loài chim sống ở bờ biển như chim choắt và chim choi choi có thể sử dụng khả năng “cảm ứng từ xa” để phát hiện con mồi ẩn dưới cát. Về bản chất, khả năng này giúp chúng phát hiện các vật thể ẩn dưới vật liệu dạng hạt thông qua các tín hiệu cơ học tinh tế truyền qua môi trường, khi có áp lực chuyển động gần đó.
Trong nghiên cứu được công bố tại Hội nghị quốc tế về phát triển và học tập IEEE (ICDL), các tác giả đã tìm hiểu liệu con người có khả năng tương tự hay không. Những người tham gia nghiên cứu đã di chuyển nhẹ nhàng ngón tay trên cát để tìm một khối lập phương ẩn mà không chạm vào vật thể này. Kết quả rất đáng chú ý: con người cũng có khả năng “cảm ứng từ xa” giống các loài chim biển, dù không sở hữu cấu trúc mỏ đặc biệt đã góp phần tạo nên khả năng đặc biệt của các loài chim này.
Bàn tay con người có độ nhạy cao hơn mong đợi
Thông qua việc lập mô hình các yếu tố vật lý của hiện tượng này, các nhà nghiên cứu phát hiện bàn tay con người có độ nhạy rất cao, có thể phát hiện các vật thể bị chôn dưới cát bằng cách cảm nhận những dịch chuyển nhỏ trong lớp cát bao quanh vật thể. Độ nhạy này gần đạt đến ngưỡng vật lý lý thuyết về những thứ có thể phát hiện được qua “phản xạ” cơ học trong vật liệu dạng hạt, khi chuyển động cát được “phản xạ” trên một bề mặt tĩnh (vật thể ẩn).
Khi so sánh khả năng của con người với cảm biến xúc giác robot được đào tạo bằng thuật toán Bộ nhớ ngắn hạn dài (Long Short-Term Memory – LSTM), nhóm nghiên cứu nhận thấy con người có thể đạt được độ chính xác cao – 70,7% trong phạm vi dự kiến. Robot có thể cảm nhận được các vật thể ở khoảng cách xa hơn một chút, nhưng chúng thường đưa ra kết quả sai, độ chính xác tổng thể chỉ đạt 40%.
Những kết quả này cho thấy con người thực sự có thể cảm nhận được một vật thể bị chôn vùi trong cát trước khi tiếp xúc trực tiếp, mở rộng hiểu biểu của chúng ta về giới hạn của xúc giác. Nghiên cứu đã cung cấp bằng chứng định lượng về một kỹ năng xúc giác chưa từng được ghi nhận ở con người, đồng thời mang lại những tiêu chuẩn giá trị để cải thiện công nghệ hỗ trợ và cảm biến xúc giác của robot. Dựa trên hình mẫu giác quan của con người, các kỹ sư có thể thiết kế các hệ thống robot tích hợp độ nhạy xúc giác gần với tự nhiên để ứng dụng trong thực tế như thăm dò, khai quật hoặc tìm kiếm trong điều kiện hạn chế về tầm nhìn.
Elisabetta Versace, giảng viên cao cấp về Tâm lý học và là người đứng đầu Phòng thí nghiệm Tư duy Sẵn sàng tại QMUL, người đã lên ý tưởng triển khai các thí nghiệm này, cho biết: “Đây là lần đầu tiên xúc giác từ xa được nghiên cứu trên người. Nó đã thay đổi quan niệm của chúng ta về thế giới giác quan ở các sinh vật sống, bao gồm cả con người”.
“Khám phá này mang đến cơ hội thiết kế các công cụ và công nghệ hỗ trợ giúp mở rộng xúc giác của con người, cũng như đóng góp vào sự phát triển của các robot tiên tiến có khả năng thực hiện các thao tác tinh vi”, Zhengqi Chen, nghiên cứu sinh tại Phòng thí nghiệm Robot tiên tiến tại QMUL, cho biết.
“Chẳng hạn như robot xác định các hiện vật khảo cổ mà không làm hư hỏng các hiện vật này, khám phá các vùng đất cát hoặc địa hình dạng hạt như đất ở sao Hỏa và đáy đại dương. Trong tương lai, nghiên cứu này cũng có thể mở đường cho các hệ thống cảm ứng, giúp việc ẩn nấp hoặc khám phá trong điều kiện nguy hiểm trở nên an toàn hơn, thông minh hơn và hiệu quả hơn”.
“Một điều thú vị trong nghiên cứu này là xem xét việc con người và robot có thể bổ sung cho nhau như thế nào. Các thí nghiệm trên người đã gợi mở ra phương pháp học tập của robot, và hiệu suất của robot đã mang đến những góc nhìn mới để diễn giải dữ liệu của con người”, Lorenzo Jamone, Phó Giáo sư về Robot và trí tuệ nhân tạo tại UCL, nhận xét. “Đây là một ví dụ tiêu biểu cho thấy có thể kết hợp tâm lý học với robot và trí tuệ nhân tạo – việc hợp tác đa ngành góp phần tạo ra những khám phá cơ bản lẫn đổi mới công nghệ”.
Thanh Bình dịch từ Queen Mary University of London
