«Калибровщик» моделей жестов позволит создать аппараты «безмолвной речи»
Ученые Московского физико-технического института разработали бенчмарк — эталон для компьютерных программ — и с его помощью сравнили больше десяти популярных нейросетей и классических алгоритмов распознавания жестов незнакомого человека по сигналам электромиографии. Разработка даст возможность лучше понимать «голос тела», чтобы дистанционно управлять техникой, теледроидами, дополненной и виртуальной реальностью.
Электромиография, объяснили специалисты, — это регистрация электрической активности мышц в момент сокращения. Ее проводят с помощью датчиков и электродов. К примеру, когда человек шевелит пальцами, мышцы предплечья генерируют сигнал, сенсоры улавливают его, а программа переводит их в команды для специальных устройств. Технологии такого рода позволяют оперировать протезами, дронами, виртуальной или дополненной реальностью.
«Преимущества метода в том, что регистрирующие датчики вплотную прилегают к телу. Поэтому, в отличие от камер, лидаров, систем отслеживания взгляда и т. п., ЭМГ-устройства успешно работают в темноте, не требуют прямой видимости, не страдают от перекрытий одеждой или другими предметами. Также они дают высокую разрешающую способность, что позволяет улавливать мельчайшие движения мышц», — объяснил один из создателей бенчмарка, студент 6-го курса МФТИ Кирилл Головань.
Сегодня, отметил он, в распознавании важную роль играют нейросетевые алгоритмы. Они превращают мышечную активность в понятные команды. Однако предложенный бенчмарк показал, что современные нейросети не могут без предварительной калибровки одинаково точно распознавать жесты разных людей. Причина этого ограничения кроется в биологии каждого человека.
В ходе эксперимента, рассказали исследователи, было протестировано больше десяти нейросетевых архитектур. Модели обучали на данных группы, а затем программы проверяли на незнакомом испытуемом. При этом ни одна из программ не показала приемлемого качества распознавания. Лучшие модели продемонстрировали точность около 35%. Также ученые не обнаружили статистически значимой разницы между нейросетевыми и классическими подходами. Работа опубликована в сборнике 2026 28th International Conference on Digital Signal Processing and its Applications (DSPA).
Главным «камнем преткновения» для моделей оказалась межсубъектная вариативность. Она выражается в том, что сигнал одного и того же жеста отличается от человека к человеку сильнее, чем модель их может обобщить.
Например, согласно результатам научных исследований, при одинаковых задачах у женщин активность мышц предплечья в 1,3–2,8 раза выше, а из-за усталости точность распознавания снижается в среднем на 7%. Вместе с тем на спектр влияет и температура тела — остывание руки меняет сигнал на 2,8 Гц на каждый градус Цельсия.
«Исследование показало, что даже самые мощные нейросети бессильны перед индивидуальными различиями. Мышечный почерк каждого человека уникален настолько, что его теоретически можно использовать как пароль. Поэтому ни одна из протестированных моделей не смогла с первого раза его правильно распознать. Следовательно, на первый план выходят адаптивные алгоритмы», — поделился Кирилл Головань.
По его мнению, путь к универсальным ЭМГ-устройствам, наиболее востребованным в массовом сегменте, — в комбинации базовых моделей, которые уже многому обучены, и алгоритмов мини-калибровки, которые за несколько секунд усваивают основные жесты пользователя и дообучаются в дальнейшем.
Сейчас, отметили разработчики, наиболее зрелые ЭМГ-технологии сосредоточены в сфере «умных» протезов и телеуправлении роботами, а главные коммерческие приложения — девайсы дополненной и виртуальной реальности и носимая электроника. В перспективе ЭМГ-приборы могут быть востребованы в медицине. Например, для восстановления пациентов после инсульта, диагностики нейромышечных заболеваний или контроля эффективности упражнений у спортсменов.
Также интересные разработки ученые ведут в области создания устройств «безмолвной речи». Они смогут регистрировать активность артикуляционных мышц на лице и шее, преобразуя их в слова.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Ученые синтезировали три новых комплекса металла европия и нашли способ управлять яркостью их свечения (люминесценции). Подобные светящиеся соединения востребованы в биологии и медицине для визуализации тканей и отслеживания распределения лекарств по организму, а также в технике при разработке энергоэффективных дисплеев и светодиодов.
Физики Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ совместно с коллегами из Алферовского университета и ИТМО показали, как управлять свечением углеродных точек, помещая их на полупроводниковые нанопровода.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно