Az orrzárású hordható eszközök elektromos árammal szimulálják a szagokat

Jas Brooks, egy hosszú hajú mérnök, aki úgy néz ki, mintha holdfényben lennének, mint egy hajú fémzenekar roadie, sat bekötött szemmel egy szobában, elektródákkal az orrukban, és hagyják, hogy az emberek az interneten keresztül felpörögjenek a szagokat.

„Határozottan… borzasztóan néz ki” – mondták a Digital Trendsnek, és a kísérleti elrendezést a Milgram kísérlet, az 1960-as évek ellentmondásos kísérletsorozata, amelyet egy Yale-i pszichológus végzett, és amelyben az embereket tesztelték, mennyire hajlandóak áramütést adni a résztvevőknek.

Stanley Milgram kísérleteiben azonban a résztvevők valójában nem embereket ütöttek árammal. A résztvevőket anélkül, hogy tudták volna, tesztelték, vajon hajlandóak-e engedelmeskedni egy tekintélyes személyiségnek, ha olyasmit tesznek, amit ők maguk is felfoghatatlannak tartanak. Brooks kísérleti összeállításában Brooks valóban

volt elektromos áramot kap a vezérlőknél lévő emberektől. Ezek véletlenül meleg, wasabi-szerű érzések vagy ecetgőz éles leheletében jelentkeztek ütések helyett.

„Nem fájdalmas számomra” – mondta Brooks. „Csak ott ültem, és azt mondtam: „Ó, igen, ezt érzem. Ez az, amit most érzékelek.” Az alapbeállítás az volt, hogy be volt kötve a szemem, és volt ez a képernyő [megosztottam] utasításokkal. Ezt az interfészt terveztem meg [egy képpel] az orrommal és egy jobb és bal gombbal. Virtuálisan rákattinthatnak, hogy teszteljék az érzékelőt.”

Kiszimatolni a technológia jövőjét

Brooks, Ph.D. A Chicagói Egyetem Ember-Számítógép Integrációs Laboratóriumának számítástechnikai tanszékének hallgatója az eljövendő technológia formájára összpontosít. És legalábbis e közelmúltbeli kísérlet alapján az egyik olyan forma, amelyet a technológia felvehet, egy pár elektróda, amelyet apró mágnesek tartják a helyükön, és amelyeket a viselők orrába helyeznek.

Képzelj el valami csúcstechnológiás horkolásgátló eszközt vagy azt a típusú kiborg adatgyűjtő tartozékot, amelyet a Twitteren dolgozó Jack Dorsey lecserélhet az orrgyűrűjére a Burning Mannél. Az apró, vezeték nélküli, akkumulátoros viselet képes érzékelni, ha viselője belélegzi, majd elektródáival stimulálja a septumát, az orrban lévő porcdarabkát, amely elválasztja az orrlyukakat.

Digitális trendek korábban lefedett a Human-Computer Integration Lab munkája, amikor az ottani kutatók (Brooks is) kidolgoztak egy replikációs technikát. hőmérséklet a virtuális valóságban szagtalan vegyszerek pumpálásával kapszaicin és mentol nyomelemekkel, hogy szimulálja a forró és hideg. Ez egy VR-kijelzőre erősített, alacsony fogyasztású tartozékkal történt. Ezúttal azonban a csapat által kitalált eszköz egyáltalán nem tartalmaz tényleges kémiai stimulációt. A viselője nem tulajdonképpen külső szag érzete; egyszerűen megcsiklandozzák a szaghoz kapcsolódó idegcsoportok egyikét oly módon, hogy azt hiszik, hogy az.

"A legtöbb ember tudja, hogy a szagokat a szaglóhagymánk segítségével érzékeljük, de valójában a szag egy multimodális érzés" - mondta Brooks. „Két rendszerünk van, amelyek [hozzájárulnak] kicsiny felfogásunkhoz. Megvan a szaglókörte, és az orrunkban vannak az idegvégződések, amelyek olyan dolgokat érzékelnek, mint az élesség. ecet, ami egy nagyon tiszta érzés, amelyet ez az ideg közvetít, valamint olyan dolgok, mint a frissítő hatás menta."

A viselhető Bluetooth orr ezt az utóbbi trigeminus idegrégiót zümmögi, hogy bemutassa a trükkjét. Ez a könnyebben elérhető idegfürt (könnyebb, mint a szemgolyó mögött található szaglóhagyma) bizonyos szagérzések, amelyeket az agy összekever a szaglóhagyma adatokkal, hogy bizonyos szagokat idézzen elő szenzációk.

A szaglás rövid története

A Brooks és a csapat többi tagja által végzett munka élvonalbeli. De nem ez az első alkalom, hogy a világ szórakoztatja a szagtechnológia fogalmát. 2013. április 1-jén a Google bejelentette a Google Nose projektjét, amely a technológiai óriás új kezdeményezése, amely a közlés szerint kiterjeszti a keresési teret a szaglás területére. A Google által készített videóban Jon Wooley termékmenedzser elmagyarázta, hogy a szagok kulcsfontosságú részei a világban való eligazodásnak, de a korábbi keresési módszerek kegyetlenül figyelmen kívül hagyták.

A Google Nose ötlete az volt, hogy a világ minden tájáról származó 15 millió „scentibyte”-nyi Google Aroma adatbázisra építsen, hogy a felhasználók „szagok után kutassanak”. Újra kattintva A Google Smell gomb megnyomásával laptop, asztali számítógép vagy mobileszköz használata közben a felhasználó például egy virághoz tarthatja telefonját, és pozitív azonosítást kaphat annak alapján. illat. "A fotonok infrahanghullámokkal való metszésével a Google Nose Beta ideiglenesen összehangolja a molekulákat, hogy egy adott illatot emuláljanak" - magyarázta a videó.

Sajnos ez inkább egy áprilisi tréfa volt, mintsem valódi termék. Bár jó móka volt, ez is jelzi, hogy a közelmúltban hogyan kezelték a szagtechnológiát. Senki sem vitatja, hogy a szaglóérzékek erősek (van oka annak, hogy az emberek a friss kenyérsütés fontosságáról beszélnek, amikor házkutatást tartanak az otthona eladásához), de Az illatot nehéz kihasználni, mivel például fülhallgatóval személyre szabott hangbuborékokat hozhatunk létre, vagy egy változó videokijelzővel szabályozhatjuk, hogy mit lát a szem.

Az erre irányuló erőfeszítéseket a kritikusok rutinszerűen gúnyosan kezelték. Például a régen letűnt Smell-O-Visiont gyakran nevetve tartják a 20. század közepén a filmszínházi trükkök mélypontjának abban az időben, amikor még teret veszített a televíziózás előtt. Az első Smell-O-Vision film, az 1960-as évek Rejtély illata, műanyag cső segítségével automatizált illatot pumpált a színházi ülésekre. A 30 különböző illatot, a ferume-tól a cipőkrémtől a borig, úgy tervezték, hogy megfeleljenek a képernyőn zajló eseményeknek.

A film reklámja így szólt: „Először költöztek (1895)! Aztán beszélgettek (1927)! Most szaga van (1960)!” Gikszerként bűzlött.

A friss eső illata?

A Human-Computer Integration Lab legújabb munkájával a szaglás szabályozása sokkal inkább lehetséges. Például a készülék egyik szokatlan tulajdonsága, hogy lehetővé teszi a sztereó vagy monó szaglást. Ez azt jelenti, hogy minden elektródát egymástól függetlenül képes aktiválni, ezért Brooks korábban ismertetett virtuális vezérlőpultján külön gombok találhatók a bal és a jobb oldal számára. A sztereó szippantás azért figyelemre méltó, mert ez nem része annak, ahogyan a való világban jellemzően érzékeljük az aromákat.

Ne számíts azonban arra, hogy az orrban hordható eszköz képes lesz lemásolni a bonyolultabb illatokat. Brooks szerint az aromák szélesebb skálájának szimulálása lehetséges, de nem kizárólag a trigeminus ideg stimulálásával. A szaglóhagymának sokkal szélesebb az érzetek palettája. A trigeminus ideg inkább a nyelvhez hasonlít, amely mindössze öt ízt képes érzékelni: édes, savanyú, sós, keserű és umami. (Az általunk íznek nevezett finomságok nagy része valójában a szaglás.) Hasonlóképpen, a trigeminus ideg stimulációja nagy érzeteket kelthet, amelyeket szagként ismerünk fel, de minden jegyzet nélkül. Más szóval, bár az ecetgőzök bizsergő érzését megismételheti, a friss eső illatával nem teheti meg ugyanezt.

A szagló izzó stimulálása egy hosszú orrváladékot igényel, amelyet orvos felügyel, és ehhez képest a COVID-teszt orrfújásnak tűnhet. Brooks megjegyezte, hogy a szagló izzó stimulálásának optimális módja egy apró orvosi implantátum, bár ez valószínűleg nem lesz olyan, amit a legtöbbünk szórakoztatna. A szagok kódszintű replikálása is kihívást jelent. „Nem tudjuk, hogy milyen paraméterek lennének ténylegesen digitálisan vagy elektromosan kódolni a szagot, hogy utána az izzó megfelelően dekódolhassa” – mondták.

A szagtechnológia hasznossága

Ami a használati eseteket illeti, a legnyilvánvalóbb a virtuális valóság magával ragadóbbá tétele. Nem számít, milyen jó a grafika, nem számít, ha elsajátítjuk a képességet végtelen séta a virtuális valóságban vagy dolgozzon a haptikus technológián hogy a virtuális világban textúrákat és tárgyakat érezzen, a VR fenyőerdő sokak számára mindig hiányosnak tűnik, ha nem fenyőszagú.

De Brooks ezt nem tekinti pusztán játékkiegészítőnek. „Már van már fenomenális szagélményünk, talán nem is figyelünk rá túlzottan, a való életben pedig rendkívül gazdagok” – mondták. „Sétálsz az utcán, és csak megcsap egy szag. Chicagóban van egy nagyon híres csokoládégyár, és a városban csak felhők vannak ettől a szagtól. Azt képzelem, amihez ez vezethet, az a tisztán szagló kibővített valóság… valóban megváltoztatja interakcióba lépünk a mindennapi szagokkal ahelyett, hogy új szagélményeket próbálnánk előállítani karcolás."

Ez a munka, amely a csapat számára még a jövőben áll, a szagélmény intelligensebbé tételére összpontosíthat. Honnan származik egy bizonyos szag? Tárcsázhatsz egy illatot, ami tetszett, és egy másikat, amelyik nem? Mit szólnál a szagértesítésekhez: Ki ne szeretné, ha a wasabi élesen égne az orrlyukában, amikor a főnöke üzenetet küld neki a Slacken? Vagy komolyabban: megérezhetik egy olyan halálos gáz szagát, mint a szén-monoxid, amely jelenleg szagtalan? Míg a szén-monoxid-érzékelők ezt anélkül teszik, hogy a felhasználóknak elektródákat kell felhelyezniük az orrukra, egy ilyen eszköz elképzelhető, hogy hasznos lehet bizonyos forgatókönyvek esetén, például a mentőknél.

„Az egyik dolog, amin gondolkodunk, hogy használható-e ez beavatkozási technológiaként, például hallókészülékként olyan emberek számára, akiknek szaglásuk van?” Brooks - mondta, rámutatva arra, hogy ez még sürgetőbbé válhat a világjárvány utáni világban, ahol a folyamatos szagvesztés sokak számára uralkodó mellékhatásnak bizonyul. emberek.

És természetesen mindig van lehetőség más típusú szenzoros szórakozásra a VR-n és a játékokon túl. „A kémiai érzékszervek annyira intenzívek, hogy nehéz elképzelni, mint egy háromórás szagopera, amely folyamatosan stimulálja azt a három órát, és nem ad szünetet” – mondta Brooks. De az ötlet mindenképpen csábító. „Az elmúlt másfél évben azon gondolkodtam, hogy személy szerint mennyire élvezném a Walkman illatát.”

Az a gondolat, hogy kiválasztunk egy lejátszási listát szagképekből – a szőlőben lévő paradicsom illatától az öblítő illatáig –, és mindegyiket igény szerint lejátszunk, az a cucc, amiből a technológiai álmok készülnek. Messziről való, talán. De nem lehetetlen. „Ez biztosan nem kizárt” – mondta Brooks.

A a csapat munkáját bemutató papír a közelmúltban a Számítógépes Rendszerek Emberi Tényezőiről (CHI) megrendezett 2021-es konferencián mutatták be. Brooks mellett további kutatók, akik a projekten dolgoztak: Pedro Lopes, Romain Nith, Shan-Yuan Teng, Jingxuan Wen és Jun Nishida.

Szerkesztői ajánlások

• Az Intel A.I. szag-o-vision chipeket építeni
• A szaglás elhiteti: a Feelreal szaglátása megérkezhet a VR fejhallgatókba