شمع دیجیتال ۱۴۹ دلاری شعله آتش را با هوش مصنوعی شبیه‌سازی می‌کند
به گزارش خبرگزاری آنا؛ استفاده از هوش مصنوعی در تجهیزات الکترونیکی کوچک، امکان اجرای قابلیت‌هایی را فراهم کرده که پیش‌تر به پردازش‌های پیچیده‌تر یا سخت‌افزار‌های قدرتمند نیاز داشتند. یکی از کاربرد‌های این فناوری، شبیه‌سازی پدیده‌های طبیعی از طریق مدل‌هایی است که به‌جای اجرای مجموعه‌ای از حرکات ازپیش‌تعریف‌شده، رفتار آن‌ها را براساس داده‌های واقعی بازسازی می‌کنند. کوین بیتس که پیش‌تر با ساخت کنسول بازی کوچک Arduboy و نسخه انعطاف‌پذیر بازی تتریس شناخته شده بود، در پروژه جدید خود از همین رویکرد برای بازآفرینی حرکت شعله شمع استفاده کرده است. محصول تازه با نام Digital Candle تلاش می‌کند با ترکیب شبکه عصبی سبک، پردازنده کم‌مصرف و مجموعه‌ای از چراغ‌های LED، ظاهر متغیر آتش را بدون نیاز به شعله واقعی نمایش دهد. هرچند چنین وسیله‌ای نمی‌تواند تمام ویژگی‌های بصری و حس‌وحال یک شمع معمولی را بازسازی کند، استفاده از پردازش هوش مصنوعی آن را از بسیاری از محصولات تزئینی مشابه متمایز کرده است.
شبکه عصبی حرکت شعله را به‌صورت لحظه‌ای بازسازی می‌کند
شمع دیجیتال جدید حدود ۱۰ اینچ ارتفاع دارد و در قسمت بالایی آن مجموعه‌ای شامل ۱۴۴ چراغ LED به رنگ کهربایی قرار گرفته است. این چراغ‌ها در آرایشی متشکل از ۹ ستون و ۱۶ ردیف نصب شده‌اند و شدت روشنایی آن‌ها نیز قابل تنظیم است. برخلاف نمایشگر‌های متداول که از هزاران یا میلیون‌ها پیکسل برای تولید تصاویر استفاده می‌کنند، محصول بیتس با تعداد محدودی نقطه نورانی کار می‌کند و باید شکل و حرکت شعله را در فضایی با وضوح بسیار پایین بازسازی کند. با این حال، تغییر پیوسته روشنایی چراغ‌ها و نحوه توزیع نور در قسمت‌های مختلف، امکان ایجاد تصویری نزدیک به حرکت نامنظم آتش را فراهم می‌کند. این دستگاه در ۲ نسخه با برد الکترونیکی مشکی و سفید عرضه شده و طراحی آن بیشتر به یک پروژه الکترونیکی خلاقانه شباهت دارد تا شمع‌های تزئینی رایج.
پردازش الگوهای نوری برعهده تراشه ESP۳۲-S۳ ساخت شرکت Espressif قرار دارد که یک مدل اختصاصی هوش مصنوعی را اجرا می‌کند. شبکه عصبی به‌کاررفته در این دستگاه با استفاده از فیلم‌های ضبط‌شده از شعله یک شمع واقعی آموزش دیده و تلاش می‌کند ویژگی‌هایی مانند تغییر شکل، شدت روشنایی و حرکت نامنظم آتش را بازسازی کند. تفاوت اصلی این روش با شمع‌های LED معمولی در نحوه تولید تصاویر است؛ بسیاری از محصولات مشابه از انیمیشن‌های آماده استفاده می‌کنند که پس از مدتی دوباره تکرار می‌شوند، اما مدل هوش مصنوعی این دستگاه الگوهای جدیدی را به‌صورت مداوم تولید می‌کند. در نتیجه، حرکت شعله از یک چرخه تصویری ثابت پیروی نمی‌کند و نمایش هر دستگاه نیز می‌تواند با نمونه‌های دیگر متفاوت باشد.
استفاده از شبکه عصبی کوچک به سازنده اجازه داده فرایند شبیه‌سازی را مستقیماً روی تراشه داخلی انجام دهد و نیازی به اجرای مدل روی رایانه قدرتمند یا پردازش ابری وجود نداشته باشد. این ویژگی برای یک وسیله تزئینی اهمیت دارد، زیرا تولید مداوم تصاویر باید با سخت‌افزاری کم‌مصرف و نسبتاً ساده انجام شود. البته محدودیت تعداد چراغ‌ها باعث می‌شود نتیجه نهایی از نظر جزئیات با شعله واقعی تفاوت داشته باشد و تصویر بیشتر به بازنمایی دیجیتالی نور و حرکت آتش شباهت پیدا کند. با وجود این محدودیت، تولید الگوهای غیرتکراری می‌تواند ظاهر دستگاه را طبیعی‌تر از شمع‌هایی جلوه دهد که تنها مجموعه کوچکی از تغییرات روشنایی را پشت سر هم اجرا می‌کنند.
طراحی متن‌باز امکان استفاده‌های متفاوت از دستگاه را فراهم می‌کند
یکی دیگر از ویژگی‌های شمع دیجیتال، متن‌باز بودن طراحی آن است که به کاربران علاقه‌مند به برنامه‌نویسی و پروژه‌های الکترونیکی اجازه می‌دهد عملکرد دستگاه را تغییر دهند. به این ترتیب، محصول جدید تنها به نمایش حرکت شعله محدود نیست و می‌توان از آرایش چراغ‌های آن برای نمایش اطلاعات ساده یا اجرای برنامه‌های دیگر استفاده کرد. برای مثال، امکان تبدیل دستگاه به ساعت دیجیتال، نمایشگر اعلان‌ها یا بستری برای اجرای شبیه‌سازی‌های محاسباتی وجود دارد. یکی از نمونه‌های پیشنهادی، اجرای «بازی زندگی کانوی» است که در آن الگوهای تصویری براساس مجموعه‌ای از قوانین ساده تغییر می‌کنند و ساختار‌های متفاوتی را روی شبکه‌ای از خانه‌ها به وجود می‌آورند.
این انعطاف‌پذیری می‌تواند برای کاربرانی که به ساخت و تغییر پروژه‌های سخت‌افزاری علاقه دارند اهمیت بیشتری از کاربرد تزئینی اولیه محصول داشته باشد. دسترسی به طراحی و نرم‌افزار دستگاه، امکان آزمایش ایده‌های جدید و استفاده از چراغ‌های LED برای نمایش الگوهای مختلف را فراهم می‌کند. با این حال، شمع دیجیتال برخلاف برخی وسایل روشنایی قابل حمل، باتری شارژی داخلی ندارد و برای فعالیت باید از طریق درگاه USB-C تعبیه‌شده در بخش پایینی به منبع برق متصل باشد. این محدودیت جابه‌جایی و استفاده از آن در محیط‌های بدون دسترسی به برق را دشوارتر می‌کند، هرچند حذف شعله واقعی خطرات مرتبط با آتش‌سوزی را نیز کاهش می‌دهد.
شمع دیجیتال با قیمت ۱۴۹ دلار به فروش می‌رسد
قیمت تعیین‌شده برای Digital Candle برابر با ۱۴۹ دلار است که در مقایسه با بسیاری از شمع‌های الکترونیکی متداول، رقم بالایی محسوب می‌شود. این تفاوت به‌ویژه با توجه به سابقه محصولات قبلی سازنده جلب توجه می‌کند؛ زیرا کنسول دستی Arduboy با ابعادی نزدیک به کارت اعتباری و توانایی اجرای صد‌ها بازی، با قیمت ۷۹ دلار عرضه شده بود. محصول جدید در مقایسه با آن دستگاه، کاربرد محدودتری برای کاربران عادی دارد و بیشتر بر ترکیب طراحی هنری، برنامه‌نویسی و نمایش توانایی شبکه‌های عصبی کوچک تمرکز می‌کند. چنین رویکردی می‌تواند برای علاقه‌مندان به ابزار‌های الکترونیکی خاص جذاب باشد، اما احتمالاً قیمت بالای آن برای افرادی که تنها به دنبال یک وسیله روشنایی تزئینی هستند، توجیه کمتری خواهد داشت.
شمع دیجیتال جدید هم‌اکنون در نسخه‌های مشکی و سفید قابل خریداری است و می‌تواند نمونه‌ای از کاربرد هوش مصنوعی در محصولات ساده و کم‌مصرف محسوب شود. استفاده از شبکه عصبی آموزش‌دیده بر داده‌های واقعی، امکان ایجاد حرکاتی را فراهم کرده که بدون وابستگی به انیمیشن‌های تکراری تولید می‌شوند و در عین حال به سخت‌افزار پردازشی قدرتمندی نیاز ندارند. هرچند وضوح محدود نمایشگر و نبود باتری داخلی از نقاط ضعف دستگاه هستند، قابلیت تغییر نرم‌افزار و اجرای پروژه‌های متفاوت می‌تواند ارزش بیشتری برای علاقه‌مندان به برنامه‌نویسی و ساخت تجهیزات الکترونیکی ایجاد کند.
انتهای پیام/