Nosljiva naprava za zapiranje v nos simulira vonjave z elektriko

Jas Brooks, dolgolasi inženir, ki je videti, kot da bi lahko delal kot roadie za lasno metal skupino, je sedel z zavezanimi očmi v sobi z elektrodami v nosu in pustili ljudem prek interneta, da jih zaženejo diši.

»Vsekakor je videti... grozljivo,« so povedali za Digital Trends in poskusno postavitev primerjali z Milgramov poskus, kontroverzno serijo poskusov iz 60. let prejšnjega stoletja, ki jih je izvedel psiholog z univerze Yale, v katerih so ljudi testirali njihovo pripravljenost, da udeležencem razdelijo električne šoke.

V poskusih Stanleyja Milgrama pa udeleženci v resnici niso ubijali ljudi z električnim tokom. Ne da bi vedeli, so udeležence preizkušali, ali so pripravljeni ubogati avtoriteto in storiti nekaj, kar se jim zdi nevestno. V Brooksovi eksperimentalni postavitvi, Brooks res je bil prejemanje električnega toka od ljudi za krmiljenjem. Ti so se preprosto zabeležili v obliki toplih, vasabiju podobnih občutkov ali ostrih zadihanj kisovih hlapov namesto šokov.

"Zame ni boleče," je dejal Brooks. "Samo sedel sem in si rekel:" O ja, to čutim. To je tisto, kar trenutno zaznavam.“ Osnovna nastavitev je bila, da sem imel to prevezo na očeh in tam je bil ta zaslon [sem delil] z navodili. Bil je ta vmesnik, ki sem ga oblikoval s [sliko] svojega nosu ter desnim in levim gumbom. Lahko bi virtualno kliknili nanj, da bi preizkusili senzor.«

Vohanje po prihodnosti tehnologije

Brooks, doktorat. študent na oddelku za računalništvo v laboratoriju za človeško-računalniško integracijo Univerze v Chicagu, se osredotoča na obliko tehnologije, ki prihaja. In vsaj na podlagi tega nedavnega eksperimenta je ena oblika, ki bi jo tehnika lahko prevzela, par elektrod, ki jih držijo na mestu majhni magneti, vstavljeni v nos uporabnikov.

Za predstavo si predstavljajte nekakšno visokotehnološko napravo proti smrčanju ali tip kiborgične dodatne opreme za zbiranje podatkov, za katero bi Jack Dorsey iz Twitterja zamenjal svoj nosni obroč pri Burning Manu. Majhna, brezžična nosljiva naprava na baterije lahko zazna, kdaj uporabniki vdihnejo, in nato s svojimi elektrodami stimulira njihov septum, delček hrustanca v nosu, ki ločuje nosnici.

Digitalni trendi predhodno pokrito Laboratorija za integracijo človeka in računalnika, ko so tamkajšnji raziskovalci (vključno z Brooksom) razvili tehniko za podvajanje temperaturo v virtualni resničnosti s črpanjem kemikalij brez vonja z elementi v sledovih kapsaicina in mentola, da simulirajo občutek toplo in hladno. To je bilo narejeno z nastavkom z nizko porabo energije, pritrjenim na zaslon VR. Tokrat pa naprava, ki si jo je izmislila ekipa, sploh ne vključuje nobene dejanske kemične stimulacije. Nosilec ni pravzaprav vohanje zunanjega vonja; preprosto imajo enega od živčnih sklopov, povezanih z vonjem, požgečkanega na način, zaradi katerega mislijo, da so.

"Večina ljudi morda ve, da vonj zaznavamo s pomočjo naše vohalne čebulice, vendar je vonj v resnici multimodalen občutek," je dejal Brooks. »Imamo dva sistema, ki [prispevata] k naši majhni percepciji. Imamo to vohalno žarnico in potem imamo živčne končiče v nosu, ki zaznavajo stvari, kot je ostrina kisa, ki je zelo jasen občutek, ki ga posreduje ta živec, pa tudi stvari, kot je osvežujoč vidik kovnica."

Nosljiva naprava Bluetooth za brenčanje tega slednjega področja trigeminalnega živca, da bi izvedla svoj trik. Ta lažje dosegljiv živčni skupek (lažje kot vohalni bulbus, ki se nahaja za zrklom) doda določene vonjave, ki jih možgani nato združijo s podatki vohalne čebulice, da pričarajo določen vonj občutki.

Kratka zgodovina vonja

Delo, ki ga opravljajo Brooks in preostala ekipa, je vrhunsko. Vendar to ni prvič, da se svet ukvarja s pojmom tehnologije vonjav. 1. aprila 2013 je Google objavil svoj projekt Google Nose, novo pobudo za tehnološkega velikana, ki naj bi razširil iskalni prostor na vohalno področje. V videoposnetku, ki ga je ustvaril Google, je produktni vodja Jon Wooley razložil, kako je vonj pomemben del našega načina krmarjenja po svetu, vendar so ga prejšnje metode iskanja kruto spregledale.

Ideja Googlovega nosu je bila graditi na bazi podatkov Google Aroma s 15 milijoni "scentibajtov" z vsega sveta, da bi uporabnikom omogočili "iskanje vonjav". S klikom na novo Gumb Google Smell med uporabo prenosnika, namizja ali mobilne naprave lahko uporabnik na primer prisloni telefon k roži in prejme pozitivno identifikacijo na podlagi vonj. "S presekanjem fotonov z infrazvočnimi valovi Google Nose Beta začasno poravna molekule, da posnemajo določen vonj," je pojasnil video.

Na žalost je šlo za prvoaprilsko potegavščino in ne za pravi izdelek. Čeprav je bilo zabavno, to tudi kaže na to, kako so v novejši zgodovini pogosto obravnavali tehnologijo vonjav. Nihče ne oporeka, da so vohalni čuti močni (obstaja razlog, zakaj ljudje govorijo o pomembnosti peke svežega kruha, ko si ogledujete hišo zaradi prodaje svojega doma), vendar Vonj je čutilo, ki ga je težko izkoristiti, tako da lahko na primer ustvarimo mehurčke prilagojenega zvoka z ušesnimi čepki ali nadziramo, kaj vidi oko s pomočjo spreminjajočega se video zaslona.

Prizadevanja za to so kritiki redno obravnavali s posmehom. Na primer, dolgo zapuščeni Smell-O-Vision pogosto v smehu velja za najnižjo točko filmskih trikov sredi 20. stoletja v času, ko je izgubljal tla pred televizijo. Prvi film Smell-O-Vision, 1960 Vonj skrivnosti, je s plastičnimi cevmi na sedeže gledališča prečrpal avtomatiziran vonj. 30 različnih vonjev, od feruma do kreme za čevlje in vina, je bilo zasnovanih tako, da ustrezajo dogajanju na zaslonu.

Oglas za film se glasi: »Najprej so se preselili (1895)! Potem sta govorila (1927)! Zdaj dišijo (1960)!« Kot trik je zaudarjalo.

Vonj po svežem dežju?

Vohalni nadzor je veliko bolj mogoč s tem najnovejšim delom laboratorija za integracijo človeka in računalnika. Ena od nenavadnih lastnosti naprave je na primer dejstvo, da omogoča vohanje v stereo ali mono načinu. To pomeni, da lahko aktivira vsako elektrodo neodvisno, zato je Brooksova virtualna nadzorna plošča, opisana prej, imela ločena gumba za levo in desno. Stereo vohanje je izjemno, ker to ni del načina, kako običajno zaznavamo arome v resničnem svetu.

Vendar ne pričakujte, da bo nosilec za nos lahko posnemal bolj zapletene vonje. Simulacija širšega nabora arom je morda možna, je dejal Brooks, vendar ne samo s stimulacijo trigeminalnega živca. Vohalna čebulica ima veliko širšo paleto občutkov. Trigeminalni živec je bolj podoben jeziku, ki lahko zazna samo pet okusov: sladko, kislo, slano, grenko in umami. (Velik del subtilnosti tega, čemur pravimo okus, je pravzaprav vonj.) Podobno lahko stimulacija trigeminalnega živca zagotovi velike občutke, ki jih prepoznamo kot vonj, vendar brez kakršnih koli not. Z drugimi besedami, čeprav lahko ponovite mravljinčenje kisovih hlapov, tega ne morete storiti z vonjem svežega dežja.

Za stimulacijo vohalne čebulice je potreben dolg bris nosu, ki ga nadzoruje zdravnik, zaradi česar bi bil test na COVID v primerjavi z njim videti kot vihanje nosu. Brooks je opozoril, da bi bil optimalen način za dosego stimulacije vohalne čebulice z majhnim medicinskim vsadkom, čeprav je malo verjetno, da bi se večina od nas zabavala s tem. Obstaja tudi izziv posnemanja vonjav na ravni kode. "Ne vemo, kakšni bi bili parametri za dejansko digitalno ali električno kodiranje vonja, tako da bi ga lahko nato žarnica pravilno dekodirala," so povedali.

Uporabnost tehnologije vonja

Kar zadeva primere uporabe, je najbolj očitno, da virtualno resničnost naredimo bolj poglobljeno. Ne glede na to, kako dobra je grafika, ne glede na to, ali obvladamo to sposobnost neskončno hojo v virtualni resničnosti oz delo na haptični tehnologiji da bi občutili teksture in predmete v virtualnem svetu, se bo borov gozd VR za mnoge vedno zdel pomanjkljiv, če ne bo dišalo po borovcih.

Toda Brooks na to ne gleda samo kot na dodatek za igre. "Že imamo fenomenalne izkušnje z vonjem, ki jim morda ne posvečamo preveč pozornosti, v resničnem življenju pa so preprosto super bogate," so povedali. »Hodiš po ulici in te preprosto zadane vonj. V Chicagu je precej znana tovarna čokolade in v mestu dobiš oblake tega vonja. Predstavljam si, da bi to lahko pripeljalo do povsem vohalne razširjene resničnosti... resnično preoblikovanje, kako sodelujemo z vsakodnevnimi vonjavami, namesto da bi iz njih poskušali ustvariti nov niz izkušenj z vonji praska."

To delo, ki je za ekipo še v prihodnosti, bi se lahko osredotočilo na pametnejšo izkušnjo vonja. Od kod prihaja določen vonj? Ali lahko izberete en vonj, ki vam je bil všeč, in zmanjšate drugega, ki vam ni bil? Kaj pa obvestila o vonjavah: kdo si ne bi želel ostrega pekočega wasabija v nosnicah, ko mu šef pošlje sporočilo na Slacku? Ali, resneje, bi lahko zavohali smrtonosni plin, kot je ogljikov monoksid, ki je trenutno brez vonja? Medtem ko detektorji ogljikovega monoksida to počnejo, ne da bi morali uporabniki zatakniti elektrode v nos, bi lahko bilo takšno orodje koristno za določene scenarije, kot so tisti, s katerimi se srečujejo reševalci.

"Ena od stvari, o katerih razmišljamo, je, ali lahko to uporabimo kot intervencijsko tehnologijo, kot so slušni aparati za ljudi, ki imajo izgubo vonja?" Brooks je dejal in poudaril, da bi to lahko postalo bolj pereče v svetu po pandemiji, pri čemer se bo nenehna izguba vonja izkazala za prevladujoč stranski učinek za mnoge ljudi.

In seveda vedno obstaja možnost drugih vrst senzorične zabave poleg VR in iger. "Kemična čutila so tako intenzivna, da si je težko predstavljati triurno opero z vonjem, ki te te tri ure nenehno stimulira in ti ne daje odmora," je dejal Brooks. A ideja je vsekakor mikavna. "V zadnjem letu in pol sem razmišljal o tem, kako zelo bi osebno užival v Walkmanu z vonjem."

Zamisel, da izberete seznam predvajanja vonjav – od vonja paradižnika na vinski trti do arome mehčalca – in predvajate vsako od njih na zahtevo, je stvar, iz katere so sestavljene tehnološke sanje. Prepricano, morda. Ampak ne nemogoče. "Vsekakor ni izključeno," je dejal Brooks.

A dokument, ki opisuje delo ekipe je bil nedavno predstavljen na konferenci 2021 o človeških dejavnikih v računalniških sistemih (CHI). Poleg Brooksa so drugi raziskovalci, ki so delali na projektu, vodja laboratorija Pedro Lopes, Romain Nith, Shan-Yuan Teng, Jingxuan Wen in Jun Nishida.

Priporočila urednikov

• Intel uporablja A.I. za izdelavo čipov za opazovanje vonja
• Vonj pomeni verjeti: Feelrealova vizija vonjav bo morda prišla v slušalke VR