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किशोर-डिज़ाइन की गई तकनीक विकलांग लोगों के लिए पहुंच का विस्तार कर सकती है

रीजेनरॉन आईएसईएफ प्रतियोगिता ने सांकेतिक भाषा के अनुवादक, 'माइंड बीकन' और बहुत कुछ प्रदर्शित किया

दुनिया भर में लाखों लोग दृष्टि और श्रवण दोष से प्रभावित हैं। उनमें से कई के लिए, पहुंच अभी भी एक मुद्दा है। 2022 रीजेनरॉन आईएसईएफ प्रतियोगिता में किशोरों ने ऐसी बाधाओं को दूर करने के लिए नई तकनीक प्रस्तुत की।

रिचर्ड हचिंग्स / कॉर्बिस वृत्तचित्र / गेट्टी छवियां प्लस

अटलांटा, GA। - होमवर्क में देरी करते हुए, सेयॉन्ग जून ने अपनी एक आंख बंद कर ली और सफलतापूर्वक अपना पेंसिल होल्डर उठा लिया। उसने महसूस किया कि खुद को 3-डी स्पेस में उन्मुख करने के लिए दोनों आंखों की आवश्यकता नहीं है। इसने उसे चौंका दिया। अनुसंधान के साथ, उसने सीखा कि मस्तिष्क बिना किसी दृष्टि के 3-डी जानकारी को बिल्कुल भी संसाधित कर सकता है। और इसके साथ ही माइंड बीकन के विचार का जन्म हुआ।

दृष्टिबाधित लोग अपनी स्थानिक जानकारी मुख्य रूप से स्पर्श से प्राप्त करते हैं, दृष्टि से नहीं। और अलेक्जेंड्रिया, वीए में थॉमस जेफरसन हाई स्कूल फॉर साइंस एंड टेक्नोलॉजी में इस परिष्कार ने उस विचार पर अपना नया नेविगेशन डिवाइस आधारित किया। यह नेत्रहीन लोगों को आगे आने वाली बाधाओं के बारे में पढ़ने में मदद कर सकता है।

पोर्टेबल डिवाइस के बीम का उपयोग करता हैअवरक्त किरणे दीवारों, बीम, फर्नीचर और अन्य चीजों की नियुक्ति के बारे में 3-डी जानकारी एकत्र करना। बाउंस हुई बीम उस जानकारी को वापस डिवाइस तक पहुंचाती है, जो तब छोटे पिन उठाती है ताकि यह इंगित किया जा सके कि वे बाधाएं कहां हैं। जो लोग दृष्टिबाधित हैं वे आगे की संरचनाओं और वस्तुओं के लेआउट को समझने के लिए उन पिनों की स्थिति को "पढ़" सकते हैं - और उनके चारों ओर नेविगेट कर सकते हैं।

माइंड बीकन प्रोटोटाइप (बाएं) में 3-डी डेप्थ सेंसर और कंप्यूटर है। मोटर्स नौ गुलाबी-टॉप वाले पिनों को नियंत्रित करती है। बाधाओं के जवाब में उनकी ऊंचाई बदल जाती है जो सेंसर आगे पता लगाता है। भविष्य का संस्करण (दाएं) एक फोन से जुड़ सकता है। अधिक पिन होने से, यह अधिक विस्तृत जानकारी को रिले कर सकता है।सियोयंग जून

जब सियोयॉन्ग के उपकरण ने पहली बार काम किया, तो उसे विश्वास नहीं हुआ। वह रात भर जागकर इस पर काम करती रही। यह सुनिश्चित करने के लिए कि यह कोई गलती नहीं थी, उसने इसे बंद कर दिया और रिबूट किया। जब यह फिर से काम कर गया, तो वह याद करती है, "मैंने अभी [खुशी के साथ] चिल्लाना शुरू कर दिया।" अनुसंधान, निर्माण और परीक्षण के सात महीने हो गए थे। उसके उत्साह ने उसके माता-पिता को जगाया, जिन्होंने उसे कृपया पाइप डाउन करने के लिए कहा। इसलिए उसने कुछ नोट लिखे और फिर आखिरकार सो गई।

दृष्टिबाधित लोगों को अपने परिवेश की मानसिक छवि बनाने में मदद करने के लिए इस पोर्टेबल डिवाइस ने दुनिया की प्रमुख हाई-स्कूल अनुसंधान प्रतियोगिता में 16 वर्षीय स्थान जीता। वह पिछले हफ्ते 2022 रीजेनरॉन इंटरनेशनल साइंस एंड इंजीनियरिंग फेयर में करीब 1,750 अन्य फाइनलिस्ट में शामिल हुईं। उन किशोरों में से लगभग 600 ने पुरस्कारों में लगभग $8 मिलियन साझा किए।

उन फाइनलिस्टों में से कई ने न्यायाधीशों और जनता के सदस्यों को संवेदी विकलांग लोगों की सहायता करने के लिए नई तकनीक से अवगत कराया।

एक नक्शा जो ब्रेल लिपि की तरह काम करता है

माइंड बीकन का दिल एक 3-डी गहराई सेंसर है जो एक मिनी कंप्यूटर से जुड़ा हुआ है। Seoyoung ने उस कंप्यूटर को नौ मोटरों को नियंत्रित करने के लिए कोडित किया जो तीन की तीन पंक्तियों में पंक्तिबद्ध हैं। प्रत्येक मोटर एक पिन को नियंत्रित करती है जो ऊपर और नीचे जा सकती है। प्रत्येक पिन की ऊंचाई सेंसर के सामने 2.25 क्यूबिक फीट (0.06 क्यूबिक मीटर) जगह पर डेटा देती है। कंप्यूटर स्क्रीन पर, अंतरिक्ष के वे नौ ब्लॉक "वॉल्यूम बॉक्स" का प्रतिनिधित्व करते हैं। साथ में, वे बेसबॉल में 3-डी स्ट्राइक बॉक्स की तरह दिखते हैं।

प्रदर्शन के लिए विचार उसके भाई द्वारा Minecraft खेलने से प्रेरित था, Seoyoung बताते हैं। वह कंप्यूटर गेम "एक साथ रखे कई क्यूब्स" का उपयोग करती है, वह कहती है। उसने महसूस किया कि वास्तविक जीवन में स्थानिक डेटा को चित्रित करने का यह एक अच्छा तरीका होगा।

सेयॉन्ग जून ने माइंड बीकन की परीक्षा ली। प्रत्येक परीक्षण स्थिति की शुरुआत में, बाधा (दाएं) को संबंधित इन्फ्रारेड डेप्थ मैप (बाएं) के बगल में दिखाया जाता है, जिसे डिवाइस ने बनाया है। जब कोई बाधा आ रही हो, तो डिवाइस पर पिन ऊपर और नीचे की ओर बढ़ते हैं ताकि आगे के लेआउट का सुझाव दिया जा सके ताकि उपयोगकर्ता अपने चलने के स्थान को समायोजित कर सकें। अंत में दिखाया गया एक ज़ूम लीवर, उपयोगकर्ताओं को आगे भी बाधाओं को स्कैन करने की अनुमति देता है।

जब सेंसर वॉल्यूम बॉक्स में एक बाधा का पता लगाता है, तो संबंधित पिन बढ़ जाता है। यह तीन अलग-अलग ऊंचाइयों तक बढ़ सकता है। प्रत्येक ऊंचाई मोटे तौर पर बाधा की ऊंचाई को दर्शाती है। कोई है जो नौ पिनों पर अपना हाथ चलाता है, बता सकता है कि बाधाएं कहां हैं और उनकी सामान्य ऊंचाई। प्रदर्शन क्षेत्र को और भी अधिक बढ़ाने के लिए, Seoyoung ने एक ज़ूम लीवर जोड़ा। यह वॉल्यूम बॉक्स से डेटा रिले करता है जो कि बहुत दूर हैं।

वह एक भविष्य के संस्करण की कल्पना करती है जो एक स्मार्टफोन से जुड़ सकता है, जिसमें अधिक छोटे पिन होते हैं जो बाधाओं की सटीक ऊंचाई की नकल कर सकते हैं। यह आगे की बाधाओं के स्थान और आकार को दर्शाने वाले एक छोटे से मानचित्र की तरह लगेगा।

मेले की रोबोटिक्स और इंटेलिजेंट मशीन श्रेणी में सेयॉन्ग के काम ने दूसरा स्थान हासिल किया। वह पुरस्कार $ 2,000 के पुरस्कार के साथ आया था।

एएसएल के लिए एआई

एक कोडर के रूप में, नंद विंची कुछ ऐसा आविष्कार करना चाहते थे जिसके लिए किसी उपकरण की आवश्यकता न हो। एक हैकथॉन में दोस्तों के साथ विचार-मंथन करते हुए, समूह को सांकेतिक भाषा का अनुवाद करने के लिए एक मंच के लिए विचार आया। अंत में, टीम ने इसे विकसित नहीं करने का फैसला किया। लेकिन नंद अनुवादक के बारे में सोचना बंद नहीं कर सके।

वे कहते हैं, ''मैं हमेशा से सभी के लिए बेहतर शिक्षा प्रणाली में दिलचस्पी लेता रहा हूं, खासकर मेरे देश में, जहां बहुत असमानता है.'' यह 17 वर्षीय भारत के बैंगलोर में नेशनल पब्लिक स्कूल, कोरमंगला में पढ़ता है। "मैं प्रौद्योगिकी के माध्यम से कुछ करना चाहता था जो मदद करेगा।"

कुछ ही महीनों में, उन्होंने वास्तविक समय में अमेरिकी सांकेतिक भाषा (एएसएल) का अनुवाद करने के लिए आवश्यक कृत्रिम-खुफिया तकनीक विकसित की। यह मूल रूप से सांकेतिक भाषा के लिए एक वाक्-से-पाठ ऐप है। यहाँ, हाथ की हरकतें भाषण हैं।

नंद कहते हैं, सबसे कठिन हिस्सा यह पता लगाना था कि समस्या से कैसे संपर्क किया जाए। कभी-कभी, वे कहते हैं, "मुझे नहीं पता था कि क्या करना है।" ऐसा होने पर वह सोने चला जाता था। "सुबह में, मैंने फिर कोशिश की।"

नंद विंची प्रदर्शित करते हैं कि उनकी अनुवाद तकनीक उनके बेडरूम में कैसे काम करती है, जहां उन्होंने कंप्यूटर प्रोग्राम बनाने में काफी समय बिताया। एक कैमरा हाथों और हाथों पर रंगीन, मुख्य बिंदुओं की पहचान करता है जैसे वे चलते हैं। एक एल्गोरिथ्म इन आंदोलनों को अमेरिकी सांकेतिक भाषा के शब्दों से मिलाता है, जो तब जोर से बोले जाते हैं।

नंद के लिए, "इस पर सोना" का भुगतान किया गया। उन्होंने हस्ताक्षर करने में महत्वपूर्ण शरीर के अंगों को इंगित करने का निर्णय लिया। उदाहरण के लिए, यह व्यक्तिगत उंगलियां हो सकती हैं। इसका उपयोग करनामशीन लर्निंग कार्यक्रम, फिर उन्होंने अपने द्वारा लिए गए वीडियो में उन प्रमुख बिंदुओं की पहचान करने के लिए एक कंप्यूटर सिखाया। कंप्यूटर वीडियो के कई फ्रेम से डेटा संकलित करेगा। इसने एक डेटासेट बनाया।

नंद ने इनमें से बहुत सारे डेटासेट एकत्र किए और फिर एक का उपयोग कियाकलन विधि उनके बीच मतभेद देखने के लिए। इसने उन्हें उस डेटासेट में किसी भी 100 एएसएल शब्दों में से किसी एक संकेत की तुलना करने की अनुमति दी।

उनका सिस्टम अब 90.4 प्रतिशत सटीकता के साथ संकेतों का अनुवाद करता है, उन्होंने प्रतियोगिता में बताया। हस्ताक्षर से अनुवाद तक की देरी एक सेकंड का केवल तीन-दसवां हिस्सा है। यह वीडियो कॉल में सामान्य भाषण विलंब की तुलना में एक सेकंड का केवल दसवां हिस्सा है। किशोर अब डेटासेट में उपलब्ध सटीकता और शब्दों को बढ़ावा देने की योजना बना रहा है।

नंद की कल्पना है कि किसी दिन प्रौद्योगिकी को मौजूदा संचार प्लेटफार्मों, जैसे ज़ूम, या ऑनलाइन प्लेटफ़ॉर्म जैसे Google अनुवाद में एकीकृत किया जा सकता है। यह एएसएल वक्ताओं को उन लोगों के साथ संवाद करने में मदद कर सकता है जो भाषा नहीं जानते हैं। उनका मानना ​​है कि एक और आशाजनक अनुप्रयोग, उन लोगों के लिए एक शिक्षा उपकरण के रूप में है जो एएसएल सीखना चाहते हैं, वे कहते हैं - जैसे डुओलिंगो।

जूते और दस्ताने

सिस्टर्स शांताले और शार्लोट एक्विनो लोपेज़ ने एक संबंधित संचार समस्या पर काम किया। लेकिन सैन जुआन मठ, सैन जुआन, प्यूर्टो रिको में विज्ञान और प्रौद्योगिकी केंद्र के इन इंजीनियरों ने पूरी तरह से अलग दृष्टिकोण अपनाया। 18 वर्षीय शांताले और 16 वर्षीय शार्लोट एएसएल का उपयोग करने वालों और इसे नहीं जानने वालों के बीच की बाधा को तोड़ने में मदद करना चाहते थे। उनके द्वारा विकसित किया गया दस्ताना किसी को भी बुनियादी एएसएल सीखने में मदद कर सकता है।

सेंसर वे दस्ताने रिले गति डेटा की उंगलियों पर लगाते हैं जो दस्ताने के आकार को दर्शाते हैं। दस्ताने तब उन संकेतों को एक सर्किट बोर्ड तक पहुंचाते हैं, जो इनपुट को एक स्क्रीन पर एक पत्र में अनुवादित करते हैं। विचार यह है कि दस्ताने उपयोगकर्ताओं को उन संकेतों की कल्पना करने में मदद कर सकते हैं जो वे सीख रहे हैं। समय के साथ, उपयोगकर्ताओं को एएसएल को दूसरों द्वारा हस्ताक्षरित समझने में सक्षम होना चाहिए - और इसे स्वयं "बोलें"।

पंद्रह वर्षीय जौद एल्डीब ने दृष्टिबाधित लोगों के लिए एक जूता बनाया। यह युवा इंजीनियर मिस्र के दमनहुर में हैथम सामी हमद में जाता है। उसने जूते में सेंसर लगाए जो कंपन करते हैं, डिंग करते हैं और आने वाली बाधाओं के पहनने वाले को सतर्क करने के लिए एक टेक्स्ट भेजते हैं।

इन सभी परियोजनाओं में जो समान है वह है कंप्यूटर प्रौद्योगिकी का एक रचनात्मक नया उपयोग, जिससे दुनिया को विकलांग लोगों के लिए अधिक सुलभ बनाया जा सके। कंप्यूटर प्रोग्रामिंग भविष्य है, जौड कहते हैं। "मैं इसे दुनिया की मदद करने के लिए सीखना चाहता हूं।"

अन्ना गिब्स स्प्रिंग 2022 साइंस राइटिंग इंटर्न हैंविज्ञान समाचार . उन्होंने हार्वर्ड कॉलेज से अंग्रेजी में बीए किया है।

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