Иногда кажется, что наши пальцы "знают" о предмете чуть раньше, чем мы его коснёмся. Новое исследование учёных из Лондона предлагает неожиданное объяснение: у людей может быть ещё одно, "седьмое чувство" — способность дистанционно ощущать объекты через сыпучие материалы, вроде песка.
И эта скрытая сенсорная система оказалась не только реальной, но и более точной, чем у специализированного робота.
Команда из Лондонского университета Королевы Марии и Университетского колледжа Лондона изучала, как человек и робот справляются с одной и той же задачей: найти маленький кубик, закопанный в песке, опираясь только на осязание.
Раньше считалось, что на дистанционное осязание способны в основном животные — например, некоторые кулики и ржанки, которые чувствуют добычу под слоем песка или ила. Теперь выяснилось, что человек тоже умеет улавливать слабые механические сигналы от скрытых объектов.
В эксперименте:
• добровольцы вели пальцем по поверхности песка и пытались указать, где спрятан кубик;
• параллельно то же задание выполнял робот с тактильным датчиком, работающим под управлением алгоритма LSTM.
Результат вышел неожиданным даже для исследователей:
• у людей точность составила 70,7%;
• у робота — около 40%.
Другими словами, наши пальцы и нервная система лучше считывают слабые вибрации и микродеформации в сыпучей среде, чем специально обученный алгоритм с датчиком.
| Параметр | Человек (кончики пальцев) | Робот с тактильным датчиком + LSTM |
|---|---|---|
| Тип сенсора | Биологические механорецепторы кожи | Искусственный тактильный сенсор |
| Среда | Сыпучий материал (песок) | Та же среда |
| Задача | Найти закопанный объект до контакта | Найти закопанный объект до контакта |
| Точность | ≈70,7% | ≈40% |
| Обработка сигнала | Нервная система, "встроённое" обучение | Алгоритм машинного обучения LSTM |
| Гибкость | Адаптация "на лету", опыт, интуиция | Ограничена обучающей выборкой и настройками |
| Исследование показывает: то, что мы привыкли считать просто "чувством пальцев", на самом деле включает более сложный механизм, чем обычное прикосновение. |
Ошибка: считать, что "всё равно роботы скоро будут лучше людей"
• Последствия: недооценка человеческих сенсорных навыков, плохие интерфейсы "человек-машина".
• Альтернатива: проектировать системы, где человек и робот дополняют друг друга: человек — там, где важна тонкая тактильная чувствительность, робот — там, где нужны сила и выносливость.
Ошибка: игнорировать тактильную составляющую при разработке устройств
• Последствия: неудобные контроллеры, грубые манипуляторы, высокий риск повреждения хрупких объектов (археология, медицина, обслуживание электроники).
• Альтернатива: закладывать тактильную обратную связь и работу в сыпучих средах в ТЗ на ранних стадиях проекта.
Ошибка: думать, что "дистанционное осязание" — что-то мистическое
• Последствия: скепсис к реальным исследованиям, смешение науки и эзотерики.
• Альтернатива: воспринимать "седьмое чувство" как научный термин для тонкой механочувствительности, а не сверхспособность.
Логичный следующий шаг — проверить, можно ли усилить дистанционное осязание тренировками так же, как тренируют слух или равновесие.
Возможные сценарии:
• специализированные курсы для хирургов, стоматологов, массажистов, где тренируют работу в "слепом" режиме по слабым тактильным сигналам;
• обучающие режимы в VR-перчатках, имитирующие поиск объектов в песке или мягких тканях;
• профотбор в профессиях, где критична тактильная чувствительность (микрохирургия, реставрация, ювелирная работа).
Если окажется, что это чувство можно существенно прокачать, появится целый новый класс "сенсорных" навыков, которые сложно будет повторить алгоритмам.
Нет. Здесь речь идёт о вполне физическом механизме: пальцы улавливают крошечные изменения давления и вибраций в сыпучей среде, которую мы прежде просто недооценивали.
В эксперименте участвовали обычные добровольцы, а не "суперчувствительные" люди. Всё говорит о том, что это базовая способность нервной системы, а не редкий дар.
Возможно, но пока человек заметно выигрывает. Чтобы догнать нас, роботам нужны: более чувствительные сенсоры, более сложная обработка сигналов и огромные массивы данных для обучения.
Похожий тип дистанционного осязания уже известен у некоторых птиц, ищущих пищу в песке, — теперь оказывается, что люди не так уж от них отличаются.
Точность в 70,7% для человека в задаче без прямого зрения и контакта — очень высокий показатель для таких сложных экспериментов.
Робот с LSTM показал всего около 40% — наглядный пример, что даже продвинутый ИИ не всегда догоняет наши "старомодные" сенсорные системы.
• Античность. Философы говорили о пяти чувствах: зрение, слух, вкус, обоняние, осязание.
• XIX-XX века. В научный обиход входят "дополнительные" чувства: равновесие, температура, ощущение положения тела (проприоцепция).
• Конец XX — начало XXI века. Обсуждается "шестое чувство" — интероцепция (ощущение внутренних состояний тела).
• Сейчас. Работы вроде лондонского исследования добавляют ещё один кирпичик: тонкое, дистанционное восприятие механических сигналов в среде, которое раньше просто не выделяли отдельно.
Так шаг за шагом привычная школьная картинка "5 чувств" превращается в более сложную и интересную карту того, как мы на самом деле воспринимаем мир.
Нет. Эффект показан в сыпучей среде вроде песка, где объект влияет на распределение давления и микродвижения частиц. Сквозь твёрдые стены так работать не будет.
На это пока нет данных. Логично предположить, что тренировки улучшат чувствительность, как в музыке или спорте, но "чудес" вроде чтения текста сквозь стол ждать не стоит.
В первую очередь — в технике и науке: создание роботов-исследователей грунта, мягких манипуляторов для археологии и планетарных миссий, улучшенные тактильные интерфейсы и перчатки. В перспективе — в медицине и реабилитации.
В задачах тонкого осязания — да, по крайней мере сейчас. Это хороший аргумент в пользу того, чтобы строить не "чисто роботизированные", а гибридные системы, где человек остаётся ключевым элементом.