Миниатюралык кийилүүчү кулпудагы күчөткүч (жана кийилүүчү буюмдар үчүн Sonar системасы, ж.б ..): 7 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Көз айнектин алкактарына орнотулган миниатюралык арзаныраак кулпулоочу күчөткүчтү түзүңүз жана азиздер үчүн сонардык көрүү системасын же жүрөгүңүздү үзгүлтүксүз көзөмөлдөгөн жөнөкөй УЗИ аппаратын түзүп, көйгөйлөр жөнүндө эскертүү үчүн Human-Machine Learning колдонуңуз. болуу.

Бекитилүүчү күчөткүч-бул башка нерсеге көңүл бурбастан, белгилүү бир сигналга (шилтеме киргизүү) кире турган күчөткүч. Ызы-чуу жана алаксытуу менен тынымсыз бомбалоо дүйнөсүндө, бир нерсени этибарга албоо жөндөмү (б.а. сабатсыздык) баалуу байлык.

Адамзат тарыхынын тарыхында эң мыкты күчөткүч 1961 -жылы жасалган PAR124A болуп саналат жана көптөр анын көрсөткүчүнөн ашып кетүүгө же ага теңешүүгө аракет кылышса да, эч кимиси ийгиликке жеткен эмес [https://wearcam.org/BigDataBigLies.pdf].

Бекитүүчү күчөткүчтөр сонар, радар, лидар жана башка көптөгөн сезүү түрлөрү үчүн негиз болуп саналат, ал эми жакшы мүнөздөмөлөргө жараша, адатта, 10 000 доллардан 50 000 долларга чейин турат.

С. Манн, Стэнфорд университети, Электротехника бөлүмү, 2017.

Cite Mann, Lu, Werner, IEEE GEM2018 63-70-бб

1 -кадам: Компоненттерди алуу

Торонто университетинин WearTech эскирүүчү эсептөөчү студенттик клубу ECE516га катталган ар бир студентке бөлүктөрдүн комплектин белек кылды.

Сиз WearTechке кошулуп, бөлүктөрдүн топтомун ала аласыз, же болбосо бөлүктөрдү Digikeyден сатып алсаңыз болот.

Материалдык эсеп:

• Сигнал генератору (сизде дагы деле 1-лаборатория болот жана башында сизге комплекстүү сигнал генератору керек болбойт, б.а. бул лабораториянын биринчи бөлүгү үчүн реалдуу бааланган сигнал генератору жасайт);
• LM567 же NE567 тон декодери (8-пин чип);
• R_Т. = шилтеме кирүү чыңалуусунун жогорку каршылыгы: болжол менен. 5340 Ом;
• R_Б. = шилтеме кирүү чыңалуусунун төмөнкү каршылыгы: болжол менен. 4660 Ом;
• R_Л. = чыгаруу үчүн жүк каршылыгы (Pin 3): болжол менен. 9212 Ом;
• Үч конденсатор (шилтеме жана сигналды киргизүү үчүн купондук конденсаторлор, ошондой эле чыгууда төмөн өтмө чыпка конденсатору);
• Кошумча которгучтар;
• TL974 сыяктуу чыгаруу күчөткүчү (сиз ошондой эле жетиштүү сезгич аудио күчөткүчтү же гарнитураны күчөткүчтү колдонуу чыпкасы конденсаторуна ашыкча жүктөө киргизбөө үчүн колдоно аласыз);
• Башка түрдүү компоненттер;
• Компоненттерди чогултуу үчүн нан тактасы же башка схема.

Кошумча, кулпуланган күчөткүч менен пайдалуу бир нерсе кылуу үчүн, сиз төмөнкүлөрдү алгыңыз келет:

• УЗИ өткөргүчтөрү (саны эки);
• Аудио гарнитура же динамик системасы;
• Машина үйрөнүү бөлүгү үчүн компьютердик система же процессор же микроконтроллер (1 -лабораториядан).

R_Т., Р_Б.жана Р_Л. салыштырмалуу сын, башкача айтканда, биз эксперимент аркылуу кылдаттык менен тандап алган баалуулуктар.

2 -кадам: Компоненттерди зым менен жабыңыз

Көрсөтүлгөн схемага ылайык компоненттерди туташтырыңыз.

Диаграмма схемалык диаграмма менен зымдардын диаграммасынын ортосундагы жакшы аралашма, б.а. ал схеманын схемасын, ошондой эле схеманын кантип туташканын көрсөтөт.

567 тон декодеринин колдонулуш ыкмасын кээ бирөөлөр кадимки кадимки колдонуудан чыгармачыл чегинүү катары баалашкан. Адатта Pin 8 - бул чыгуучу пин, бирок биз аны таптакыр колдонбойбуз. Адатта, аппарат обонду аныктайт жана обон аныкталганда жарыкты же башка нерсени күйгүзөт.

Бул жерде биз аны колдонууга арналган жолдон таптакыр башкача колдонуп жатабыз.

Тескерисинче, биз "Фазалык детектордун" өндүрүшү болгон 1 -пинге чыгууну алып жатабыз. Биз "Фазалык детектор" жөн эле мультипликатор экенин колдонобуз.

Ошондой эле, Pin 6 адатта, убакыт конденсатор туташуусу катары колдонулат.

Анын ордуна, чыгармачылык менен, биз PIN 6ны 567 чипти кулпуланган күчөткүч катары колдонуу үчүн маалымдама киргизүү катары колдонобуз. Бул бизге мультипликаторго анын киришинин биринде кирүүгө мүмкүнчүлүк берет.

Маалымдама киргизүүлөргө максималдуу сезгичтикке жетүү үчүн, эгер биз бул пинди жабдуу темир жолунун 46,6% ын көздөй бурсак жана сыйымдуу түрдө жупташсак, эң жакшы натыйжаларга ээ болобуз. Сиз ошондой эле которгучта көрсөтүлгөндөй, шилтеме сигналын түз эле берүүгө аракет кылсаңыз болот (жөн эле которгучтун ордуна нан тактаңыздагы секирүүчү зымды колдонсоңуз болот).

Биз шарттуу түрдө колдонгон жалгыз кирүү/чыгаруу пини (б.а. колдонулушу керек болгон жол) бул пин катары колдонулушу керек болгон пин 3, биз аны чынында киргизүү катары колдонобуз!

3-кадам: Бекитүүчү күчөткүчтү жакшы колдонууга коюңуз: азиздер үчүн көрөгөч жардам

Биз сокурлар үчүн көрүү аппаратын (көрүүчү жардамчы) түзүү үчүн кулпуланган күчөткүчтү колдонууну каалайбыз.

Бул жердеги идея, биз муну Допплер сонар сезүү тутумун түзүү үчүн колдонобуз.

Сиз sonar сенсорун Arduino тиркемеси катары сатып ала алсаңыз да, биз төмөндөгү себептерден улам ушул Нускаманын биринчи принциптеринен системаны өзүбүз түзүүнү тандап алдык:

1. Студенттер нерселерди өзүлөрү курганда негиздерди үйрөнүшөт;
2. Бул сизге андан ары изилдөө жана өнүктүрүү үчүн чийки сигналдарга түз жетүү мүмкүнчүлүгүн берет;
3. Система бир аз кечигүү (кечигүү) менен топтолгон маалыматты жөн гана кабарлаган алдын ала пакеттелген системаларга салыштырмалуу алда канча жооптуу жана заматта.

Эки УЗИ которгучту гарнитурага (наушникке), алдыга каратып орнотуңуз. Биз аларды кабыл алуучунун түз сигналынан баш өткөргүчтү калкалап тургандай кылып эки жагына койгубуз келет.

Аларды бекитилген күчөткүчкө берилген схемага ылайык туташтырыңыз.

Күчөткүчтүн үнүн гарнитурага туташтырыңыз. Гарнитуранын "Extra Bass" түрү эң жакшы иштейт, анткени жыштыкка жооп берүү эң төмөнкү жыштыктарга чейин созулат.

Эми сиз бөлмөдөгү нерселерди угуп, кыймылдагы бөлмө объектилеринин психикалык визуалдык картасын түзө аласыз.

4-кадам: Адам-Машина үйрөнүү

"AIнин атасы" Марвин Минский (ал машина үйрөнүүнүн бүт тармагын ойлоп тапкан), Рэй Курцвейл (Google инженердик директору) жана өзүм менен бирге IEEE ISTAS 2013 (Minsky, Kurzweil, Mann, Society of Intelligent Veillance ", 2013) гуманисттик интеллект деп аталган машина үйрөнүүнүн жаңы түрүндө.

Бул кийилүүчү технологиялар боюнча машина үйрөнүүдөн келип чыгат, б.а. "HuMachine Learning", мында сенсорлор акыл менен дененин чыныгы кеңейтүүсү болуп калат.

Doppler sonar кайтаруусун алып, аларды компьютер системасынын аналогдук киришине жеткирип көрүңүз жана бул маалыматтар боюнча машинаны үйрөнүңүз.

Бул бизди Саймон Хайкиндин таанып билүүгө жөндөмдүү радар же сонар системасы жөнүндөгү көрүнүшүнө бир кадам жакындатат.

LEM (Logon Expectation Maximization) нейрон тармагын колдонууну карап көрүңүз.

Караңыз

Бул жерде машинаны үйрөнүү жана чирплетти өзгөртүү боюнча кошумча документтер бар:

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16830941

pdfs.semanticscholar.org/21d3/241e70186a9b…

arxiv.org/pdf/1611.08749.pdf

pdfs.semanticscholar.org/21d3/241e70186a9b…

www.researchgate.net/publication/22007368…

5 -кадам: Башка варианттар: Жүрөк монитору

Өлүмдүн 1 -себеби - жүрөк оорусу, жана биз муну чечүүгө жардам бере турган кийилүүчү системаны түзө алабыз. Өзүңүздүн жүрөгүңүзгө "көрүү" үчүн эки гидрофон же геофон колдонуңуз. Көзү көрбөгөндөргө "көрүүгө" жардам берген ошол эле технология, азыр денеңиздин ичин кароо үчүн ичине бурулушу мүмкүн.

Мындай жүрөк монитору салттуу ЭКГ менен, ошондой эле контекст үчүн сыртка караган видео менен бирге жеке ден соолугуңуз жана коопсуздугуңуз үчүн эскирүүчү контекстке ээ жүрөк мониторун берет.

Машина үйрөнүү көйгөйлөр пайда болгонго чейин алдын ала айтууга жардам берет.

6 -кадам: Башка вариант: Велосипед коопсуздук системасы

Дагы бир колдонмо-велосипед үчүн арткы көрүнүш системасы. Трансформаторлорду артка караган жерге велосипед туулгасына кой.

Бул жерде биз жер үстүндөгү башаламандыкты жана жалпысынан сизден алыстап бараткан нерселерди этибарга албоону каалайбыз, бирок сизге пайда алып келген нерселерди "көрүү" гана керек.

Бул үчүн сиз жогорудагы электр схемасында көрсөтүлгөн татаал баалуу сонар системасын колдонууну каалайсыз.

Чыгууларды (реалдуу жана элестетилген) 2 каналдуу AtoD (Analog to Digital) конвертерине киргизиңиз жана Фурье трансформациясын эсептеңиз, андан кийин оң жыштыктарды гана эске алыңыз. Күчтүү оң жыштык компоненттери болгондо, сизге бир нерсе пайда болот. Бул сиздин арткы камераңыздын кеңейүүсүн активдештирип, артыңыздагы объектилерге көңүл бурууга жардам берет.

Жакшыраак натыйжаларга жетүү үчүн, хирплеттин трансформациясын эсептеңиз. Андан да жакшы: Adaptive Chirplet Transform (ACT) колдонуп, LEM нейрон тармагын колдонуңуз.

"Интеллектуалдуу сүрөт иштетүү" окуу китебинин 2 -бөлүмүн караңыз, Джон Уайли жана Уулдары, 2001.

Кошумча шилтемелер:

wearcam.org/all.pdf

wearcam.org/chirplet.pdf

wearcam.org/chirplet/adaptive_chirplet1991/

wearcam.org/chirplet/adaptive_chirplet1992/…

arxiv.org/pdf/1611.08749.pdf

www.diva-portal.org/smash/get/diva2:1127523…

7 -кадам: Башка вариация: сокурлар үчүн бинуралдык көрүүчү жардам

Аудионун эки стерео каналына реалдуу жана ойдон чыгарылган жыйынтыктар менен стереоскопиялык үндү камсыз кылуу үчүн жогорудагы татаал баалуу кулпулоочу күчөткүчтү колдонуңуз.

Ушундай жол менен сиз курчап турган дүйнөнүн татаал табиятын уга аласыз, анткени адамдын угуусу кичине фазалык өзгөрүүлөргө абдан ылайыктуу жана бул Доплердин кайтып келүүсүнүн фазалык жана квадратуралык каналдарынын ортосундагы тымызын өзгөрүүлөрдү түшүнүүнү үйрөнүүдө абдан чебер.