Inteligența artificială poate simți și măsura suprafețele

Cercetătorii de la Centrul pentru Știință și Inginerie Cuantică (CQSE) din cadrul Universității Stevens au dezvoltat un laborator cuantic care combină un laser de scanare cu fotoni cu noi modele algoritmice de inteligență artificială antrenate să identifice diferențele dintre diverse suprafețe pe măsură ce acestea sunt imaginate. Sistemul utilizează un fascicul de lumină creat special pentru a pulsa în rafale scurte o suprafață pentru a o „pipăi”, detectând și procesând zgomotul speckle, un tip aleatoriu de defecte care apare în imagistică. Acest lucru permite sistemului să distingă cu exactitate topografia obiectului.

Echipa a folosit ca ținte experimentale 31 de șmirgheluri industriale cu suprafețe de rugozitate variabilă, cu grosimi cuprinse între 1 și 100 de microni. Laserele cu mod de blocare au generat impulsuri de lumină îndreptate spre probe, care au fost apoi transmise prin transmițătoare, au întâlnit șmirghelurile și au revenit înapoi prin sistem pentru a fi analizate de modelul de învățare al echipei.

În timpul testelor inițiale, metoda grupului a înregistrat o eroare medie pătratică medie (RMSE) de aproximativ 8 microni. După ce a lucrat cu mai multe eșantioane și a calculat media rezultatelor pentru toate acestea, precizia sa s-a îmbunătățit semnificativ, ajungând la 4 microni, comparabil cu cele mai bune dispozitive de profilometrie industriale utilizate în prezent.

Noua metodă ar putea fi utilă pentru detectarea cancerului de piele

Noua metodă ar putea fi utilă pentru o serie de aplicații, cum ar fi detectarea cancerului de piele, controlul calității componentelor de fabricație și îmbunătățirea măsurării proprietăților de suprafață la scări foarte mici.

Interacțiunile cuantice oferă o multitudine de informații, iar utilizarea inteligenței artificiale pentru a le înțelege și prelucra rapid reprezintă următorul pas logic. Controlul calității producției depinde adesea de distanțe extrem de mici care pot face diferența între o piesă perfectă și un defect minuscul care ar putea provoca o defecțiune mecanică periculoasă.

Deoarece tehnologia LiDAR este deja implementată pe scară largă în dispozitive precum mașini autonome, smartphone-uri și roboți, metoda îmbogățește capacitățile acestora prin măsurarea proprietăților de suprafață la scări foarte mici.