«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 В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Ученые раскрыли причины удивительной сохранности крупнейшей из пирамид Гизы. Секрет того, что за прошедшие тысячелетия пирамиду не разрушили землетрясения, кроется в особенностях ее конструкции, в том числе в так называемых разгрузочных камерах, расположенных непосредственно над погребальной камерой фараона.
Команда археологов в составе младшего научного сотрудника Отдела славяно-финской археологии ИИМК РАН Натальи Григорьевой и археозоологов Института экологии растений и животных УрО РАН Ольги Бачуры и Татьяны Лобановой завершила комплексное исследование коллекции костей животных из раскопок поселения на Земляном городище Старой Ладоги (Ленинградская область). В ходе работы удалось проследить изменения системы хозяйства жителей на протяжении почти 10 веков.
Астрофизики Южного федерального университета предложили объяснение одной из самых интригующих загадок современной физики — годичных колебаний сигнала в детекторе DAMA/LIBRA, который вот уже почти тридцать лет регистрирует странные сигналы в подземной лаборатории Гран-Сассо в Италии, интерпретируемые как взаимодействие частиц темной материи с обычным веществом.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
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