Công nghệ hướng tới cảm ứng sinh học

Một khám phá đáng ngạc nhiên về phản hồi nhiệt độ đã dẫn đến sự ra đời của công nghệ sinh học mang tính cách mạng. Công nghệ tiên tiến này cho phép những người mất chi cảm nhận nhiệt độ các vật thể, từ nóng đến lạnh, trực tiếp bằng bàn tay ảo của họ. Sự phát triển này tạo ra những con đường mới cho bộ phận giả không xâm lấn mang lại cảm giác kết nối lại với chi bị mất.

Tìm lại cảm giác thông qua công nghệ đột phá

Bằng cách sử dụng mạng điện cực nhiệt (thermode) đặt trên cánh tay còn lại cung cấp phản hồi nhiệt độ một cách không xâm lấn, bệnh nhân có thể cảm nhận được một vật nóng hay lạnh và thậm chí phân biệt được chất liệu của vật đó, mang lại trải nghiệm chạm chân thực hơn với bộ phận giả của họ.

Hai nhà nghiên cứu Silvestro Micera và Solaiman Shokur rất quan tâm đến việc kết hợp phản hồi cảm giác mới vào chân tay giả mang lại cảm giác chân thực hơn cho người mất chi và nghiên cứu mới nhất của họ tập trung vào nhiệt độ. Họ tình cờ phát hiện ra phản hồi nhiệt độ vượt xa mong đợi. Nếu bạn đặt một vật nóng hoặc lạnh lên cánh tay một người còn nguyên vẹn, người đó sẽ cảm nhận được nhiệt độ vật đó tại chỗ, trực tiếp trên cánh tay của họ. Nhưng ở những người mất chi, cảm giác nhiệt độ trên cánh tay còn lại có thể được cảm nhận… ở bàn tay “ma”.

Công nghệ hướng tới cảm ứng sinh học -0
Một nhóm nhà nghiên cứu phát triển một công nghệ sinh học đột phá cho phép những người mất chi cảm nhận được nhiệt độ vật thể bằng chi giả của họ, mang lại cảm giác kết nối lại với chi bị mất.

Với sự hợp tác giữa Đại học Bách khoa liên bang Thụy Sĩ vùng Lausanne (EPFL), Trường Nghiên cứu Cao cấp Sant’Anna (SSSA) của Italy và Trung tâm Protesi Inail (INAIL) của Italy, công nghệ này được thử nghiệm thành công ở 17 trong số 27 bệnh nhân.

Solaiman Shokur, nhà khoa học thần kinh cấp cao của EPFL và người đồng lãnh đạo nghiên cứu, giải thích: “Điều đặc biệt quan trọng là bệnh nhân cảm nhận cảm giác nhiệt ảo tương tự như cảm giác nhiệt mà bàn tay còn nguyên vẹn của họ trải qua. Việc chiếu các cảm giác nhiệt độ vào chi ma đã dẫn đến sự phát triển của công nghệ sinh học mới, một công nghệ trang bị cho các bộ phận giả khả năng phản hồi nhiệt độ không xâm lấn, cho phép người mất chi phân biệt được những gì họ đang chạm vào”.

Silvestro Micera, Chủ tịch Quỹ Bertarelli và giáo sư tại EPFL và SSSA, đồng thời là người đồng lãnh đạo nghiên cứu, bình luận: “Phản hồi nhiệt độ là điều cần thiết để chuyển tiếp thông tin vượt ra ngoài cảm ứng, nó dẫn đến tình cảm. Chúng ta là những sinh vật xã hội và sự ấm áp là một phần quan trọng trong đó. Lần đầu tiên, sau nhiều năm nghiên cứu trong phòng thí nghiệm cho thấy thông tin vị trí và cảm ứng có thể được chuyển giao thành công. Chúng tôi hình dung ra khả năng khôi phục tất cả những cảm giác phong phú mà bàn tay tự nhiên của một người có thể mang lại”.

Công nghệ hướng tới cảm ứng sinh học -0
VizLens sử dụng máy ảnh điện thoại thông minh xem các giao diện điều khiển, chẳng hạn như giao diện trên lò vi sóng này và đọc từng nhãn.

Phản hồi nhiệt độ, từ sức khỏe đến chân tay giả

Một vài năm trước, Micera và Shokur đã biết về một hệ thống có thể cung cấp phản hồi nhiệt độ qua da của những đối tượng khỏe mạnh. Metaphysiks phát triển công nghệ thần kinh xúc giác, MetaTouch kết nối cơ thể với thế giới kỹ thuật số. MetaTouch kết hợp phản hồi cảm ứng và nhiệt độ để tăng cường các sản phẩm vật lý cho sức khỏe.

Simon Gallo, đồng sáng lập và trưởng phòng Công nghệ tại Metaphysiks, cho biết: “Bước đột phá này làm nổi bật sức mạnh công nghệ trong cải thiện điều kiện y tế và nâng cao chất lượng cuộc sống cho người khuyết tật. Nhóm kỹ sư thần kinh của EPFL đã mượn MetaTouch để cung cấp phản hồi nhiệt trực tiếp lên da của người dùng. Với thiết bị này, họ phát hiện ra cảm giác bóng ma nhiệt và sau đó đã thử nghiệm nó ở 27 người mất chi”.

Công nghệ hướng tới cảm ứng sinh học -0
Silvestro Micera, Chủ tịch Quỹ Bertarelli, đồng thời là người đồng lãnh đạo nghiên cứu.

Nguyên mẫu và thử nghiệm Minitouch

Đối với nghiên cứu, Shokur và Micera phát triển MiniTouch, một thiết bị cung cấp phản hồi nhiệt và được chế tạo đặc biệt để tích hợp vào các thiết bị đeo được như chân tay giả. MiniTouch bao gồm một cảm biến mỏng, có thể đeo được, được đặt trên ngón tay giả của người bị mất chi.

Cảm biến ngón tay phát hiện thông tin nhiệt về vật thể được chạm vào - cụ thể hơn là độ dẫn nhiệt của vật thể. Nếu vật thể là kim loại, nó sẽ dẫn nhiệt hoặc lạnh nhiều hơn, chẳng hạn như vật liệu nhựa. Một nhiệt kế, tiếp xúc với da trên cánh tay còn lại của người mất chi, nóng lên hoặc nguội đi, chuyển tiếp cấu hình nhiệt độ của vật thể được cảm biến ngón tay chạm vào.

Federico Morosato, người chịu trách nhiệm tổ chức khía cạnh lâm sàng của loạt thử nghiệm tại INAIL nói: “Khi chúng tôi trình bày khả năng lấy lại cảm giác nhiệt độ trên chi ma hoặc khả năng cảm nhận được sự tiếp xúc với nhiều loại vật liệu khác nhau, chúng tôi đã nhận được rất nhiều phản hồi tích cực. Và cuối cùng, chúng tôi đã có thể tuyển dụng hơn 25 tình nguyện viên trong vòng chưa đầy 2 năm”.

Nhóm nhà khoa học phát hiện những vùng da nhỏ trên cánh tay còn lại chiếu tới các bộ phận cụ thể của bàn tay ma, như ngón cái hoặc đầu ngón trỏ. Đúng như dự đoán, họ phát hiện bản đồ cảm nhận nhiệt độ giữa cánh tay còn lại và toàn bộ cánh tay ma được chiếu là duy nhất đối với mỗi bệnh nhân.

Công nghệ hướng tới cảm ứng sinh học -0
Solaiman Shokur, nhà khoa học thần kinh cấp cao của EPFL.

Bộ phận giả sinh học cho người tàn tật

Gần một thập kỷ trước, Micera và đồng nghiệp đã cung cấp phản hồi cảm giác theo thời gian thực về các vật thể được nắm bắt. Họ tiếp tục cải thiện độ phân giải cảm ứng bằng cách cung cấp phản hồi về kết cấu của đối tượng và thông tin vị trí theo cách đáng tin cậy. Hơn nữa, họ phát hiện những người tàn tật bắt đầu sử dụng bàn tay giả nếu được cung cấp phản hồi cảm giác trực tiếp vào hệ thống thần kinh nguyên vẹn của họ. Cảm giác bổ sung về phản hồi nhiệt độ là một bước nữa hướng tới việc chế tạo bộ phận giả sinh học để sửa chữa cơ thể con người. Tinh chỉnh cảm giác nhiệt độ và tích hợp chúng vào thiết bị đeo được có thể được lập bản đồ cho từng bệnh nhân là một phần của các bước tiếp theo.

Công nghệ hướng tới cảm ứng sinh học -0
ImageExplorer xác định người, băng ghế và túi. Ứng dụng cũng nhận dạng chính xác một số loại quần áo.

Các ứng dụng mới dành cho người dùng khiếm thị khám phá hình ảnh

Người dùng iPhone khiếm thị có sẵn hai công cụ miễn phí mới, được phát triển bởi một nhóm nhà nghiên cứu hiện có trụ sở tại Đại học Michigan (UM). Một người có thể đọc nhãn trên bảng điều khiển trong khi người kia xác định tính năng trong hình ảnh để người dùng có thể khám phá nó thông qua phản hồi cảm ứng và âm thanh. VizLens về cơ bản là một trình đọc màn hình hoạt động trong thế giới thực. VizLens đọc nhãn theo hướng của người dùng, người dùng ngón tay chỉ vào các nút quan tâm trên bảng điều khiển. Với VizLens, người dùng sử dụng máy ảnh trên điện thoại thông minh để hiểu và vận hành nhiều giao diện khác nhau trong môi trường hàng ngày - bao gồm thiết bị gia dụng và ki-ốt công cộng.

Anhong Guo, trợ lý giáo sư khoa học máy tính và kỹ thuật của UM và người đứng đầu sự phát triển của cả hai ứng dụng, báo cáo: “Người dùng khiếm thị chụp ảnh giao diện và chúng tôi sử dụng tính năng nhận dạng ký tự quang học  tự động phát hiện nhãn văn bản. Trước tiên, người dùng tự làm quen với bố cục trên màn hình cảm ứng điện thoại thông minh. Sau đó, họ di chuyển ngón tay trên thiết bị vật lý bảng điều khiển và ứng dụng sẽ đọc nút dưới ngón tay của người dùng”.

Ứng dụng thứ hai, ImageExplorer, giúp những người khiếm thị hiểu rõ hơn về nội dung hình ảnh. Với mục đích này, Guo và nhóm của ông tích hợp một bộ mô hình phân đoạn và phát hiện đối tượng - bao gồm thư viện nhận dạng hình ảnh Detectron2 của Meta và OCR (nhận dạng ký tự quang học) và các mô hình phân tích hình ảnh của Google - cho phép người dùng khiếm thị khám phá những gì có trong hình ảnh và làm thế nào các đối tượng khác nhau liên quan đến nhau. Mục đích của Guo là cung cấp cho người khiếm thị quyền tự quyết khi văn bản thay thế bị thiếu hoặc không đầy đủ, vì phụ đề do trí tuệ nhân tạo (AI) tạo ra thường không đủ.

Guo giải thích: “Có một số chương trình phụ đề tự động mà người mù sử dụng để hiểu hình ảnh, nhưng chúng thường có lỗi và người dùng không thể sửa lỗi vì họ không thể nhìn thấy hình ảnh. Sau đó, mục tiêu của chúng tôi là kết hợp một loạt công cụ AI cung cấp cho người dùng khả năng khám phá hình ảnh chi tiết hơn với mức độ hoàn thiện cao hơn”.

Khi tải lên một hình ảnh, ImageExplorer cung cấp một phân tích kỹ lưỡng về nội dung của hình ảnh. Nó cung cấp tổng quan chung về hình ảnh - bao gồm các đối tượng được phát hiện, các thẻ có liên quan và chú thích. Ứng dụng này cũng có giao diện dựa trên cảm ứng cho phép người dùng khám phá bố cục không gian và nội dung hình ảnh bằng cách chỉ vào các khu vực khác nhau. ImageExplorer là duy nhất ở mức độ chi tiết mà nó cung cấp.

Nó cung cấp cho người dùng mô tả toàn diện về các đối tượng trong ảnh, cho đến cấp độ loại quần áo mà một người đang mặc và họ đang tham gia vào hoạt động gì, cũng như vị trí của các đối tượng này trong ảnh. Guo nói: “ImageExplorer giúp người dùng hiểu nội dung của một hình ảnh mặc dù họ không thể nhìn thấy nó”.

Hàng trăm người tham gia thử nghiệm người dùng khiếm thị đã thử nghiệm với VizLens và ImageExplorer, đưa ra phản hồi cho nhóm của Guo, nhóm đang tiếp tục phát triển các công cụ này. Được thảo luận lần đầu tiên vào năm 2022, ImageExplorer là một khái niệm mới hơn nhiều so với VizLens. Một số chi tiết của nó cần được tinh chỉnh thêm, ví dụ: hầu hết áo được đơn giản hóa thành “áo sơ mi” và các công cụ khác nhau trong ImageExplorer đôi khi cung cấp thông tin mâu thuẫn.

Guo bình luận: “Độ chính xác phụ thuộc vào các mô hình chúng tôi sử dụng và khi chúng được cải thiện, ImageExplorer sẽ cải thiện. Bất chấp những lỗi này, kết quả mà chúng tôi trình bày vào năm 2022 cho thấy ImageExplorer cho phép người dùng đưa ra những đánh giá sáng suốt hơn về độ chính xác của phụ đề do AI tạo ra”.

Guo cũng đang mong đợi phản hồi sẽ đi kèm với việc triển khai công khai: “Chúng tôi sẽ có thể quan sát cách mọi người sử dụng những công cụ này và điều chỉnh chúng cho phù hợp với cuộc sống của họ”.

Trang Thuần (Tổng hợp)

Các tin khác

AI và mặt trận an ninh phi truyền thống

AI và mặt trận an ninh phi truyền thống

Nếu động cơ hơi nước thúc đẩy cách mạng công nghiệp, Internet mở ra kỷ nguyên kết nối toàn cầu thì trí tuệ nhân tạo (AI) đang định hình nền văn minh số của thế kỷ XXI. Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích to lớn, công nghệ này cũng bị các tổ chức tội phạm, mạng lưới lừa đảo và các nhóm cực đoan lợi dụng để gia tăng quy mô, mức độ tinh vi của các cuộc tấn công mạng, gian lận tài chính hay thậm chí là khủng bố.

Cuộc chiến của niềm tin

Cuộc chiến của niềm tin

Có những thứ vũ khí không phát ra tiếng nổ. Nó không để lại hố bom, không làm rung cửa kính, cũng không hiện lên trên bản đồ quân sự. Nhưng, nó âm thầm đi vào điện thoại, bảng tin, nhóm chat, những cuộc tranh luận gia đình và cả lá phiếu của cử tri. Tin giả, trong hình hài mới của thời trí tuệ nhân tạo (AI), đang trở thành một thứ vũ khí như thế.

Phát động cao điểm thi đua 70 ngày đêm lập thành tích xuất sắc chào mừng kỉ niệm 70 năm Ngày truyền thống lực lượng Cảnh sát kinh tế

Những người gác cửa vùng kinh tế Đông bắc

Suốt hơn 45 năm xây dựng và trưởng thành, từ 14 cán bộ, chiến sĩ đầu tiên đến đơn vị Anh hùng Lực lượng vũ trang nhân dân thời kỳ đổi mới, Phòng Cảnh sát điều tra tội phạm về tham nhũng, kinh tế, buôn lậu và môi trường Công an tỉnh Quảng Ninh đã lặng lẽ giữ vững trận tuyến bảo vệ nền kinh tế, đấu tranh với tham nhũng, buôn lậu, hàng giả và tội phạm kinh tế, góp phần giữ gìn kỷ cương pháp luật, môi trường đầu tư và sự bình yên của nhân dân đất mỏ.

Kỳ I: Pháo đài “Mắt cáo” và “Tam giác vàng” hợp phì

Kỳ I: Pháo đài “Mắt cáo” và “Tam giác vàng” hợp phì

Trong thế giới lượng tử, luật chơi của các điệp viên truyền thống hoàn toàn bị phá sản. Hãy tưởng tượng một bức thư mật được viết bằng các hạt ánh sáng. Chỉ cần một cái nhìn lén lút của mật thám, bức thư sẽ ngay lập tức tự hủy và phát tín hiệu báo động về trung tâm đầu não. Đó không phải là phép thuật, đó là Phân phối khóa lượng tử (QKD) - thứ đang giúp Bắc Kinh xây dựng một hệ thống thông tin liên lạc quốc phòng mà không một siêu máy tính nào của phương Tây có thể giải mã.

Lần theo những “mắt xích tử thần”

Lần theo những “mắt xích tử thần”

Ma túy đá hay các chất ảo giác, muốn đưa vào cơ thể, người nghiện ngập luôn cần đến những “dụng cụ trung gian” - đó là những chiếc nỏ thủy tinh uốn lượn, những chiếc bình khò tinh vi. Lâu nay, dư luận thường chỉ chú ý đến các đường dây mua bán ma túy mà ít ai biết rằng, phía sau dòng chảy đen tối đó là một thị trường ngầm cung cấp “đồ chơi” cho việc sử dụng ma túy vô cùng béo bở. Những kẻ núp bóng sản xuất, cung cấp các vật dụng này đang trở thành nguồn tiếp tay cho làn sóng tội phạm ma túy biến tướng.

UAV Ukraine đã xuyên thủng phòng không của Moscow như thế nào?

UAV Ukraine đã xuyên thủng phòng không của Moscow như thế nào?

Hàng trăm UAV Ukraine tấn công Moscow đã khiến hệ thống phòng không Nga rơi vào tình thế quá tải. Đằng sau đó là một hệ sinh thái UAV tấn công tầm xa đang được Kiev phát triển, với chi phí thấp hơn tên lửa hành trình nhưng đủ sức buộc Moscow phải phân tán, tiêu hao và liên tục điều chỉnh năng lực phòng thủ.

Công nghệ “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện giấc mơ làm cha

Công nghệ “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện giấc mơ làm cha

Đi khám phát hiện không có tinh trùng (vô tinh) người đàn ông bật khóc ngay khi bước ra cửa phòng khám. Anh nghĩ rằng cuộc đời mình không thể có con được nữa. Thất vọng, hoang mang khiến anh sợ làm lỡ duyên của vợ. Trước đây, y học đã nghiên cứu và tìm ra phương pháp nuôi cấy tinh tử thành tinh trùng, mang lại hy vọng có con cho những người đàn ông vô tinh. Nhưng hiện nay, nhờ sự tiến bộ của y học, công nghệ đã “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện được giấc mơ làm cha bằng mổ vi phẫu tinh hoàn tìm tinh trùng.

Đại tá Ngô Thuận Lăng, Trưởng Phòng Cảnh sát kinh tế Công an TP Hồ Chí Minh chia sẻ về vụ án.

Điều gì đẩy người trẻ vào vòng lao lý?

Những cuộc gọi, những buổi tư vấn trong vụ án "hợp đồng kỳ nghỉ" không chỉ khiến hàng nghìn người mất tiền mà còn đẩy nhiều nhân viên telesale ngoài 20 tuổi vướng vào vòng lao lý. Đằng sau những bản án là áp lực kiếm tiền, sự thiếu định hướng và những ranh giới pháp lý, đạo đức bị xóa nhòa, khiến không ít người trẻ trở thành mắt xích trong các đường dây lừa đảo.

Chợ tương tác ảo và hệ lụy khôn lường

Chợ tương tác ảo và hệ lụy khôn lường

Phía sau những tài khoản viral (mức độ nổi tiếng) tạo sóng gây bão trên mạng xã hội, là đội quân đếm like, câu view thời vụ. Ít ai ngờ, chợ like “ảo” và view “ma” này đã tiếp tay cho những chiêu trò lừa đảo tinh vi của tội phạm trên không gian mạng...

Cảm biến lượng tử truy tìm tín hiệu vô tuyến

Cảm biến lượng tử truy tìm tín hiệu vô tuyến

Giữa môi trường tác chiến điện từ ngày càng phức tạp, nơi hàng trăm nguồn phát tín hiệu có thể xuất hiện đồng thời trên chiến trường, quân đội Mỹ đang tìm kiếm những công cụ mới để nâng cao năng lực nhận thức tình huống. Trong nỗ lực đó, các nhà khoa học thuộc Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Lục quân Mỹ (ARL) vừa trình diễn một cảm biến lượng tử thế hệ mới có khả năng xác định hướng của trường điện từ tần số vô tuyến trong không gian ba chiều.

UAV cải tiến có thể tự “săn mồi” trong vùng gây nhiễu

UAV cải tiến có thể tự “săn mồi” trong vùng gây nhiễu

Chiến trường tương lai có thể không còn được quyết định bởi số lượng UAV, mà bởi khả năng chúng tiếp tục chiến đấu khi bị "làm mù" và "cắt đứt liên lạc". Một công bố mới từ Trung Quốc về thuật toán AI HG-STR đang thu hút sự chú ý của giới quân sự khi tuyên bố giúp bầy UAV tự phối hợp truy tìm mục tiêu trong môi trường tác chiến điện tử phức tạp.

Bóng đen sau cánh cửa 37 quốc gia

Bóng đen sau cánh cửa 37 quốc gia

Tháng 2/2026, khi Palo Alto Networks công bố báo cáo về một chiến dịch gián điệp mạng quy mô toàn cầu, Pete Renals, Giám đốc Chương trình An ninh quốc gia của Unit 42, đã dùng một so sánh rất nặng. Ông nói với Recorded Future News rằng đây có thể là vụ xâm phạm hạ tầng chính phủ toàn cầu nghiêm trọng nhất do một nhóm được nhà nước hậu thuẫn thực hiện kể từ SolarWinds. So sánh ấy không ồn ào. Nhưng ai từng theo dõi SolarWinds năm 2020 đều hiểu nó nặng đến mức nào.

EU sẽ gia nhập “mặt trận” chip AI

EU sẽ gia nhập “mặt trận” chip AI

EU dự kiến tham gia sáng kiến chip AI do Mỹ khởi xướng, đánh dấu bước dịch chuyển đáng chú ý trong nỗ lực của phương Tây nhằm kiểm soát chuỗi cung ứng công nghệ chiến lược và kiềm chế tham vọng công nghệ của Trung Quốc.

Gián rít Madagascar - trinh sát toàn năng trong tương lai?

Gián rít Madagascar - trinh sát toàn năng trong tương lai?

Công nghệ điện tử - tự động hóa và trí tuệ nhân tạo phát triển, nhiều sản phẩm viễn tưởng bước ra khỏi phim ảnh để vào đời thực. Tiên phong có gián rít Madagascar “côn trùng người máy” đầu tiên của các nhà khoa học Đức.

Số phận của chiếc MQ1-Predator

Số phận của chiếc MQ1-Predator

Nhiệm vụ chính của máy bay không người lái MQ-1 Predator là ngăn chặn và tiến hành trinh sát vũ trang chống lại mục tiêu quan trọng, dễ bị phá hủy. Khi không thực hiện nhiệm vụ chính, MQ-1 sẽ cung cấp hoạt động trinh sát, giám sát và xác định mục tiêu để hỗ trợ chỉ huy Lực lượng Liên hợp.

Thế giới không thể lơ là trước cuộc chiến chống Ebola

Thế giới không thể lơ là trước cuộc chiến chống Ebola

Một “con bệnh” từ những cánh rừng châu Phi lại trỗi dậy, gióng lên hồi chuông cảnh báo về sự mong manh của an ninh y tế toàn cầu. Virus Ebola, với tỷ lệ tử vong cao và khả năng gieo rắc nỗi kinh hoàng đang bùng phát trở lại. Một cuộc chiến mới với ngành y tế thế giới lại bắt đầu.

Nhân tố con người trong kỷ nguyên AI quân sự

Nhân tố con người trong kỷ nguyên AI quân sự

Xu hướng đưa trí tuệ nhân tạo (AI) vào lĩnh vực quân sự ngày càng tăng, nhưng cơ chế quản lý vẫn chưa rõ ràng. Dù mang lại nhiều lợi ích cho ngành tình báo và hậu cần, việc quá phóng đại năng lực AI dễ đẩy cao căng thẳng toàn cầu và gây ra những sai sót hệ thống. Trước thực trạng đó, bà Jacquelyn Schneider, Giám đốc Sáng kiến Mô phỏng Chiến tranh và Khủng hoảng tại Viện Hoover (Đại học Stanford), nhận định rằng kiểm soát an toàn từ khâu phát triển và nâng cao tư duy phản biện cho quân nhân là giải pháp cốt lõi.