Anstatt Informationen per Smartphone zu erhalten, könnten Nachrichten eines Tages laut Neuem durch die Haut einer Person gesendet und gelesen werden Forschungsprojekte.

Ingenieure der Purdue University haben mit MIT- und Facebook-Forschern eine Technik entwickelt, die es Menschen ermöglicht, nonverbale Botschaften über eine Armhülse zu interpretieren, die haptische Signale wie ein Summen an die Haut sendet.

Die Studie fand heraus, dass Testteilnehmer durch die Verwendung von Phonemen oder der 39-spezifischen Lauteinheiten innerhalb der englischen Sprache in der Lage waren, die Brummsignale effizient zu interpretieren.

"Ich freue mich sehr darüber ... stellen Sie sich eine Zukunft vor, in der Sie einen Ärmel tragen können, der diskret Nachrichten an Sie sendet - durch Ihre Haut - in Zeiten, in denen es möglicherweise unpraktisch ist, eine Textnachricht zu lesen." Hong Tan, ein Professor der Elektrotechnik und Computertechnik an der Purdue University und leitender Forscher, sagte in einer Erklärung.

Tan ist auch der Gründer und Direktor von Purdue's Haptisches Interface Forschungslabor.

Was ist haptische Kommunikation?

Haptische Kommunikation bezieht sich auf die Art und Weise, wie Menschen über den Tastsinn interagieren.

Während frühere Forschungen gezeigt haben, dass Sprachkommunikation über die Haut erreichbar ist, war es historisch schwierig, Menschen darin zu trainieren, Nachrichten in Englisch durch nonverbale Signale zu interpretieren.

Aber jetzt haben die Forscher Erfolg mit einem System gefunden, das englische Phoneme in haptische Simulationsmuster auf der Haut übersetzt.

Die Studie

Für die Durchführung der Studie wählten die Forscher gebräuchliche englische 100-Wörter wie "Ass", "Schlüssel", "Schuh", "Knie" und "Alle" aus und transkribierten sie jeweils in die englischen 39-Phoneme.

Zum Beispiel wäre die Phonemtranskription für "Ass" "AY" und "S".

Anschließend sammelten die Forscher zwei Gruppen von 12-Probanden - eine Gruppe, die sich ausschließlich auf phonembasiertes Lernen konzentrierte, und eine andere, die sich auf wortbasiertes Lernen konzentrierte.

Die phonembasierte Lerngruppe erlernte haptische Symbole für 10-Minuten pro Tag, 10-Tage gerade, wobei nur Phoneme verwendet wurden, bevor die 100-spezifischen Wörter, die als Phonemsequenzen präsentiert wurden, gelernt wurden.

Im Gegensatz dazu erlernte die wortbasierte Lerngruppe die haptischen Symbole, indem sie die vollständigen Wörter vom ersten Tag an erlernte.

Jeder Teilnehmer verwendete eine Materialmanschette, die den Unterarm vom Handgelenk bis unter den Ellenbogen umfasste. Das Instrument wies 24-Faktoren auf, die, wenn sie stimuliert wurden, Vibrationen auf die Haut ausstrahlten, die die Qualität und Position aufgrund der von ihnen signalisierten Phoneme veränderten.

Zum Beispiel waren die Laute der Konsonanten K, P und T stationäre Empfindungen an verschiedenen Bereichen des Arms, während Vokale durch Simulationen angezeigt wurden, die sich nach oben, unten oder um den Unterarm herum bewegten.

Die Ergebnisse

Die Forscher fanden heraus, dass die phonembasierte Lernmethode erfolgreicher war und den Nutzern einen konsistenteren Lernpfad in kurzer Zeit bot.

"Mit dem Phonem-Ansatz lernt man 39-Symbole, die den 39-Phonemen des Englischen entsprechen, und kann dann jedes englische Wort empfangen, das aus einer Folge von Phonemen besteht", sagte Tan. „Mit dem wortbasierten Ansatz stellten die intelligenten Teilnehmer früh fest, dass jedes Wort aus Symbolen besteht, die die Geräusche darstellen, und sie lernten genauso gut wie die Teilnehmer mit dem Phonem-Ansatz.“

Sie erklärte, dass der wortbasierte Ansatz die meisten Menschen länger zum Verständnis brauchte, was den Lernprozess insgesamt verlangsamte.

"Bis dahin waren sie etwas zurückgeblieben, ihre Fähigkeit, die Phoneme zu erkennen, war nicht solide, und ihre Worterkennungsleistung schwächte sich ab, weil sie die Symbole, die die Phoneme darstellen, immer wieder verwirrten", sagte sie.

Mit dem Phonem-Ansatz fanden die Forscher heraus, dass mindestens die Hälfte der Probanden eine 80-Genauigkeit erreichen konnte, wobei zwei der 12-Probanden eine Genauigkeit von 90 erreichten.

Anwendungen

Die Forscher prognostizieren, dass die Kommunikation über die Haut allen zugute kommt - von hör- und sehbehinderten Menschen, die unterwegs sind.

"Letztendlich kann jeder mit oder ohne sensorische Defizite eine solche Schutzhülle tragen, um unterwegs Informationen zu erhalten, insbesondere wenn das Lesen einer Nachricht aufgrund von Aktivitäten wie Fahren oder Laufen nicht sicher oder bequem ist", sagte Tan.

Die jahrelange Recherche wurde von Facebook finanziert, um neue Kommunikationsplattformen zu entwickeln.

„Wir arbeiten mit Facebook über die Sponsored Academic Research Agreement des Unternehmens zusammen. Facebook ist an der Entwicklung neuer Kommunikationsplattformen interessiert und die von uns durchgeführte haptische Forschung ist vielversprechend “, sagte Tan in einer Erklärung.

Tan sagte, dass die nächsten Schritte in der Forschung das Verbinden der Hülle mit einem automatischen Spracherkenner, das Entwickeln eines leichteren und tragbareren Ärmels, und das Trainieren von Leuten, um längere Strings von Wörtern zu lernen, fortsetzen.