روبوتات عازلة للضجيج يمكنها حجب المحادثات الضوضائية في الأماكن المكتظة كالمقاهي والمطاعم
⬤ ابتكر العلماء نظاماً من الروبوتات التي تنتشر تلقائياً في الغرف الواسعة وتعزل مناطق الغرفة صوتياً لتكتم المحادثات المزعجة.
⬤ هذه الروبوتات قادرة أيضاً على اكتشاف مواقع الصوت العالي، والتمييز بين الأصوات الفريدة، والتعرف على أصوات المتحدثين.
⬤ يمكن استخدام هذه الروبوتات لعزل صوت محادثة عالية على طاولة معينة في أحد المقاهي دون مقاطعتها أو ازعاج الآخرين.
وفقاً لبيان نُشر في مجلة Nature Communications، ابتكر فريق من العلماء في جامعة واشنطن حلاً يقوم “بعزل صوت” مناطق معينة داخل مكتب أو مقهى مزدحم. فقد قام العلماء بتطوير روبوتات صوتية ذكية، وهي عبارة عن مكبرات صوت تنتشر تلقائياً حول الغرفة، وتقسم الغرف الكبيرة إلى مناطق منعزلة صوتياً، وتتبع مواقع الأفراد المتحدثين.
تستخدم هذه الروبوتات تقنية صوتية مشابهة لما نجده في السماعات بميزة إلغاء للضجيج. حيث يمكن لهذه المكبرات الآلية الصغيرة الموضوعة بالقرب من الأفراد الذين يتحدثون بصوت مرتفع أن تصدر موجات صوتية معاكسة لموجات صوت المتحدثين، مما يؤدي إلى إلغاء الضجيج الصادر عن تكلمهم بشكل فعال.
لا يزال المشروع في مرحلة مبكرة من التطوير، ولكنه يتكون من “سرب” من الروبوتات التي تستخدم مجموعة متنوعة من التقنيات مثل الحركة الذاتية، وتحليل الصوت، وتمييز الأصوات. وإحدى ميزات الروبوتات البارزة هي خوارزميات التعلم العميق المتقدمة التي تساعد الروبوتات على اكتشاف المواقع التي يكون فيها الصوت عالٍ، والتمييز بين الأصوات الفريدة، والتعرف على أصوات المتحدثين.
يتخيل العلماء بأنه يمكن استخدام هذه الروبوتات عندما يعلو صوت محادثة أشخاص جالسين على طاولة معينة في أحد المقاهي، فحينها يمكن للروبوت المتمركز بالقرب من الطاولة بخفض ضجيج المحادثة دون مقاطعتها أو ازعاج محادثات الجالسين على الطاولات المجاورة في المقهى. أو يمكن للروبوتات أن تحل مكان الميكروفون المركزي في غرف الاجتماعات وأن توفر تحكماً محسناً في الصوت داخل تلك الغرف.
وقال مالك إيتاني، طالب دكتوراه في كلية هندسة وعلوم الحاسوب في جامعة واشنطن والمؤلف المشارك للمشروع: “إذا أغمضت عيني وكان هناك 10 أشخاص يتحدثون في الغرفة التي أتواجد فيها، لن أستطيع تمييز مَن يقول ماذا ومِن أين تأتي أصواتهم في الغرفة. فذلك صعب للغاية على العقل البشري. وحتى الآن، كان صعباً أيضاً على التقنيات. لكن للمرة الأولى، أصبحنا قادرين على تتبع مواقع عدة أشخاص يتحدثون في غرفة واحدة وفصل كلامهم باستخدام ما نسميه بالسرب الروبوتي الصوتي.”
يتكون هذا “السرب” من 7 ميكروفونات روبوتية، يبلغ قطر كل منها حوالي بوصة واحدة، مربوطة بمحطة شحن مركزية. ويمكن للميكروفونات أن تمتد وتقصر بشكل ذاتي من وإلى محطة الشحن، مما يتيح لها التحرك حول المكان بسهولة. إذ يمكن للروبوتات أن تعرف طريقها نحو طاولات مختلفة عن طريق توليد أصوات عالية التردد ودراسة ارتدادها عن محيطها لتعرف مكانها (على غرار الخفافيش). ويساعدها هذا على رسم خرائط لمحيطها وتجنب العوائق مثل المقاعد والطاولات والأشخاص. وهكذا، تتحرك الروبوتات بالطريقة المناسبة لفصل مناطق الضجيج بكفاءة.
وأوضح توشاو تشين، المؤلف المشارك للمشروع: “إذا كان هناك ميكروفون واحد على بعد قدم مني وآخر على بعد قدمين، فسيصل صوتي إلى الميكروفون الموجود على بعد قدم أولاً. وإذا كان هناك شخص آخر أقرب إلى الميكروفون الذي يبعد عني قدمين، فإن صوته سيصل هناك أولاً. لقد طورنا شبكات تستخدم هذه الموجات المتأخرة لفصل ما يقوله كل شخص وتتبع موقعه. وبالتالي يمكن إجراء محادثتين بين أربعة أشخاص، وعزل أي من أصوات المتحدثين الأربعة، وتحديد موقع كل منهم في الغرفة.”
إذاً، يقوم نظام الروبوتات بمراقبة مستويات الضجيج باستمرار وضبط موقع ونشاط الروبوتات لضمان خفض الضجيج بشكل فعال في جميع أنحاء الغرف. وتم اختبار هذا النظام في غرف مختلفة، بما في ذلك أماكن العمل وغرف المعيشة والمطابخ، مع مجموعات من ثلاثة إلى خمسة أفراد يتحدثون. وفي أحد هذه الاختبارات، تمكن النظام من التمييز بين الأصوات المختلفة حتى عندما كان الأفراد يقفون على مسافة 50 سم من بعضهم البعض.
كما قال فريق العلماء إنهم “يبحثون أيضاً في إمكانية إصدار الروبوتات لأصوات تسمح بكتم الصوت في مناطق معينة وعدم كتمه في مناطق أخرى، حتى يتمكن الأشخاص في أجزاء مختلفة من الغرفة من سماع أصوات مختلفة.”
