IT Digest ปีที่ 3 ฉบับที่ 12 (16 มิถุนายน 2549)

อุปกรณ์ช่วยในการอ่านตัวหนังสือสำหรับคนตาบอด

ขณะนี้ได้มีอุปกรณ์ขนาดพกพาชนิดใหม่ที่ช่วยในการอ่านตัวหนังสือสำหรับคนตาบอด โดยใช้หลักการเปลี่ยนภาพถ่ายให้เป็นเสียง อุปกรณ์ที่ว่านี้จะช่วยให้คนตาบอดสามารถอ่านตัวหนังสือจากสิ่งตีพิมพ์ทุกอย่างได้ โดยเขาจะต้องเอาเครื่องอ่านนี้มาวางไว้เหนือสิ่งที่เขาต้องการจะอ่าน แล้วทำการถ่ายภาพสิ่งพิมพ์นั้นๆ ภายในไม่กี่วินาทีต่อมาเครื่องก็จะอ่านข้อความนั้นออกมาเป็นเสียงสังเคราะห์

ภาพ : ทอมมี่ เกรก กับ อุปกรณ์ช่วยอ่านของเขา
ที่มา: https://www.cnn.com

     ทอมมี่ เกรก หนึ่งในคนตาบอด 500 คนที่ได้นำอุปกรณ์นี้มาทดลองใช้กล่าวว่า "เครื่องอ่านนี้สามารถทำให้ผมเข้าถึงข้อมูลต่างๆ ซึ่งปกติแล้วเป็นข้อมูลที่ผมไม่ได้คิดว่าจะมีโอกาสได้อ่าน" เขาได้กล่าวต่อไปอีกว่า "มันยังช่วยทำให้คนตาบอดมีความเป็นอิสระมากขึ้น ไม่ต้องพึ่งพาผู้อื่นมากนัก"

     เครื่องช่วยอ่านนี้ถูกคิดค้นขึ้นมาโดย เรย์ เคิร์ซเวล ซึ่งเป็นหนึ่งในผู้บุกเบิกทางด้าน การรู้จำอักขระด้วยแสง (Optical Character Recognition - OCR) การแปลงข้อความจากตัวหนังสือให้เป็นเสียงพูด (text-to-speech synthesis) และเทคโนโลยีรู้จำเสียงพูด (speech recognition technology) ปัจจุบันเขาทำหน้าที่เป็นผู้ก่อตั้งและประธานบริษัท Kurzweil Technologies, Inc. ซึ่งเป็นบริษัททางด้านวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับ ปัญญาประดิษฐ์ (artificial intelligence) โดยเขาได้นำเอาอุปกรณ์ประเภท PDA (Personal Digital Assistant) มาใช้งานร่วมกับกล้องดิจิทัล การคิดค้นครั้งนี้ถือว่าเป็นเทคโนโลยีใหม่ล่าสุดที่มีการพัฒนาขึ้นสำหรับคนตาบอดในช่วง 30 ปีที่ผ่านมา กล่าวคือเมื่อ 30 ปีที่แล้ว เรย์ เคิร์ซเวล ได้เคยประดิษฐ์เครื่องอ่านอันแรกของเขา ซึ่งสามารถเปลี่ยนตัวอักษรให้เป็นเสียงได้ แต่ขนาดของเครื่องดังกล่าวมีขนาดใหญ่เท่ากับเครื่องซักผ้า และต่อมาก็ได้มีการพัฒนาซอฟต์แวร์ที่นำมาใช้ร่วมกับเครื่องคอมพิวเตอร์และเครื่องสแกนเนอร์ในการเปลี่ยนตัวอักษรให้เป็นเสียง แต่อย่างไรก็ตามเครื่องก็ยังมีขนาดใหญ่เกินกว่าที่คนตาบอดจะนำติดตัวไปไหนต่อไหนได้ ดังนั้นเครื่องอ่านชนิดพกพารุ่นใหม่ล่าสุดที่มีขนาดเล็กลงซึ่ง เรย์ เคิร์ซเวล ประดิษฐ์ขึ้นมานี้ จึงได้รับการตอบรับและสนับสนุนจากคนตาบอดอย่างท่วมท้น

     อุปกรณ์ดังกล่าวไม่เพียงแต่มีประโยชน์สำหรับคนตา บอดเท่านั้น แต่ยังมีประโยชน์สำหรับบุคคลที่มองเห็นไม่ชัดหรือสายตาเลือนราง (Low-vision) อีกด้วย สมาคมคนตาบอดแห่งชาติของประเทศสหรัฐอเมริกา วางแผนที่จะนำอุปกรณ์ดังกล่าวออกวางขายในตลาดสหรัฐฯ ในเร็วๆนี้ โดยราคาของเครื่องจะตกอยู่ที่ประมาณ 3,500 เหรียญสหรัฐ (หรือประมาณ 140,000 บาท) จะเห็นได้ว่าอุปกรณ์ดังกล่าว ยังมีราคาสูงมากสำหรับคนไทย ดังนั้นหากต้องการให้คนพิการทางสายตาในบ้านเราได้มีโอกาสเข้าถึงข้อมูลข่าวสารเช่นเดียวกับในสหรัฐฯ ก็ควรจะมีการสนับสนุนให้มีการพัฒนาเครื่องอ่านลักษณะเดียวกันภายในประเทศและคุณสมบัติหนึ่งที่สำคัญคือจะต้องสามารถทำการอ่านภาษาไทยได้อีกด้วย.

ที่มา:
https://edition.cnn.com/2006/TECH/ptech/06/27/blind.reader.ap/index.html สืบค้นข้อมูลเมื่อ 30/6/2006

หุ่นยนต์รับรู้สัมผัสได้อย่างมนุษย์ิ

ภาพ : มือหุ่นยนต์ที่เป็นผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์
ที่มา: http ://technovelgy.com/ct/Science-Fiction-News.asp?NewsNum=175

ทาคาโอะ โซมิยะ และคณะนักวิจัยจากมหาวิทยาลัย โตเกียว เปิดเผยถึงความสำเร็จในวารสาร The National Academy of Sciences ว่าสามารถประดิษฐ์ผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์เลียนแบบผิวหนังของมนุษย์ได้สำเร็จ
ผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ที่พัฒนาขึ้นประกอบด้วยแผ่นยางโพลิเมอร์ ตัวทรานซิสเตอร์ และแผ่นอิเล็กทรอนิกส์คาร์บอนซึ่งมีความยืดหยุ่นสูง จึงช่วยให้หุ่นยนต์มีความคล่องตัว แม้จะมีการฝังตัวทรานซิสเตอร์ซึ่งภายในบรรจุตัวเซ็นเซอร์ และเดินสายไฟฟ้าอยู่ในพื้นที่ต่างๆ เป็นจำนวนมาก โดยไม่เป็นอันตรายต่อตัวเซ็นเซอร์แม้เมื่อต้องมีการบิดหรือโค้งงอ ในขณะที่เกิดการเปลี่ยนแปลงขึ้นในจุดใดจุดหนึ่งไม่ว่าจะเป็นการกด บีบ หรือเมื่อมีอุณหภูมิสูงขึ้น แผ่นอิเล็กทรอนิกส์คาร์บอนจะเปลี่ยนเป็นพลังงานผ่าน ตัวทรานซิสเตอร์ที่ฝังอยู่ในแผ่นยางโพลิเมอร์ แล้วส่งต่อไปยังตัวเซ็นเซอร์ ต่อจากจากนั้นจะส่งสัญญาณการรับรู้ผ่านทางสายไฟฟ้าไปหยุดการยืดตัวของแผ่นฟิล์มพลาสติกหรือผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ ทำให้เกิดการย่นหรือเกิดเป็นลอน ลูกฟูกขึ้น แผ่นฟิล์มพลาสติกนี้มีความหนาประมาณ 25 นาโนเมตร สามารถยืดให้ขยายตัวแผ่ออกไปได้ประมาณร้อยละ 15 โดยปกติวัสดุที่นำมาทำตัวทรานซิสเตอร์มักจะทำจากซิลิคอน (silicon transistors) แต่สำหรับผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ดังกล่าวทำจากสารอินทรีย์ (organic transistors) ที่มีความยืดหยุ่นสูงและมีราคาถูก

ภาพ : ต้นแบบตาข่ายเซนเซอร์
ที่มา : www.trnmag.com/Stories/2004/092204/Flexible_sensors_make_robot_skin%20_092204.html

ผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ต้นแบบที่พัฒนาขึ้นนี้ เป็นแผ่นพลาสติกฟิล์มบาง มีขนาด 8 ตารางเซนติเมตร ภายในบรรจุตาข่ายอินทรีย์เซนเซอร์ที่ได้รับการออกแบบและสร้างให้มีลักษณะเช่นเดียวกับเซลล์ของเนื้อเยื่อมนุษย์ตาข่ายตัวเซ็นเซอร์ประกอบด้วยแผ่นตารางของตัวทรานซิสเตอร์ขนาด 32 x 32 ช่อง แต่ละช่องมีขนาด 2.5 ตารางมิลลิเมตร ระยะห่างระหว่างตัวเซ็นเซอร์แต่ละตัวในตาข่ายอยู่ประมาณ 4 เซนติเมตร หรือในพื้นที่ 1 ตารางเซนติเมตร จะประกอบไปด้วยตัวเซนเซอร์จำนวน 16 ตัว สำหรับนิ้วมือของมนุษย์นั้นในพื้นที่ 1 ตารางเซนติเมตร จะประกอบไปด้วยเซนเซอร์รับความรู้สึกจำนวนมากถึง 1,500 ตัว

ภาพ : ตาข่ายเซนเซอร์เมื่อห่อหุ้มอวัยวะ
ที่มา : news.national
geographic.com/news/20 05/08/0817_050817_robotskin.html

ภาพ : แสดงการรับรู้ของผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ ที่มา : https://www.sciencentral.com/articles/view.php3?article_id=218392793&cat=3_3

อนึ่ง ทีมวิจัยต้องการออกแบบให้การรับสัมผัสของ ผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ ไม่จำเป็นต้องอาศัยแต่เพียงการกดเท่านั้น แต่ยังสามารถตรวจพบการเปลี่ยนแปลงต่างๆ ที่ เกิดขึ้น ไม่ว่าจะเป็นอุณหภูมิ ความเข้มของแสง ความตึงผิว (strain) ความชื้นสัมพัทธ์ และเสียงอัลต้าโซนิกส์ (ultrasonic) ด้วย และในอนาคตคาดว่าจะสามารถพัฒนาตัวทรานซิสเตอร์ให้มีขนาดเล็กลง 100เท่าและเพิ่มลักษณะพิเศษให้กับผิวหนังดังกล่าวให้สามารถแผ่ขยายและยืดหยุ่นได้มากขึ้น

ที่มา :
https://www.newscientist.com/article.ns?id=dn4302 สืบค้นข้อมูลเมื่อ 27/6/2006
https://www.nature.com/news/2004/040628/full/040628-html สืบค้นข้อมูลเมื่อ 31/5/2006
https://www.primidi.com/2004/09/22.html สืบค้นข้อมูลเมื่อ 31/5/2006
https://news.nationalgeographic.com/news/2005/08/0817_050817_robotskin.html สืบค้นข้อมูลเมื่อ 31/5/2006
https://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/4154366.stm สืบค้นข้อมูลเมื่อ 31/5/2006
https://www.trnmag.com/Stories/2004/092204/Flexible_sensors_make_robot_skin%20_092204.html สืบค้นข้อมูลเมื่อ 31/5/2006

จมูกไฮเทคช่วยตรวจหาโรค

ในอนาคตการตรวจวินิจฉัยโรคอาจใช้เพียงการตรวจผ่านทาง "จมูกอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Nose)" เพื่อวิเคราะห์กลิ่นที่แสดงออกมาจากผลของเชื้อโรคในร่างกายหรือจากความผิดปกติอื่นๆ ในร่างกายผู้ป่วยได้ ซึ่งเทคโนโลยีดังกล่าวถูกสร้างขึ้นโดยเลียนแบบจากระบบจมูกของมนุษย์และสัตว์

ภาพ : "จมูกอิเล็กทรอนิกส์"
ที่มา : www.discovery.com

     จมูกอิเล็กทรอนิกส์ดังกล่าว พัฒนาและทดสอบโดย นักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีแห่งสังคมสารสนเทศสหภาพยุโรป (European Union Information Society's Technologies Program) ภายใต้โครงการที่มีชื่อว่า "SPOT - NOSED" ซึ่งงานวิจัยนี้มีบทบาทอย่างมากต่อการตรวจวินิจฉัยโรคของแพทย์ โดยเทคโนโลยีที่ถูกนำมาใช้กับเครื่องมือนี้ เลียนแบบการทำงานมาจากระบบการดมกลิ่นของมนุษย์ แต่มีความเที่ยงตรงแม่นยำกว่า โดยเทียบได้กับจมูกของสัตว์ที่มีความไวในการรับกลิ่นสูง

     ศาสตราจารย์ออสการ์ รุซ หนึ่งในทีมนักวิจัยแห่งมหาวิทยาลัยบาเซโลน่า ประเทศสเปน กล่าวว่าจมูกของมนุษย์นั้นไม่เหมาะที่จะใช้ในการจดจำกลิ่นเมื่อเทียบกับจมูกของสุนัขหรือหนู ในปัจจุบันเราสามารถเห็นได้ว่ามีนักวิทยาศาสตร์หลายกลุ่มในโลกที่ได้ฝึกสุนัขให้สามารถ ตรวจหาโรคบางชนิดจากกลิ่นของปัสสาวะได้ เช่น โรคมะเร็งผิวหนังชนิดเมลาโนมา (Melanoma คือ เนื้องอกที่ประกอบด้วยเซลล์ที่มีเมลานินสะสมอยู่) หรือโรคมะเร็งต่อมลูกหมาก ซึ่งจมูกอิเล็กทรอนิกส์ดังกล่าวนี้ก็สามารถทำงานได้คล้ายๆ กับที่กล่าวมาแล้วเพียงแต่ใช้อุปกรณ์ตรวจวัดพลังงานไฟฟ้าในร่างกายของสิ่งมีชีวิตแทนการใช้จมูกจริงๆ

     ภายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์นี้ ประกอบด้วยชั้นของโปรตีน ซึ่งจำลองมาจากธรรมชาติของระบบรับกลิ่นของจมูก เชื่อมติดไว้บนขั้วไฟฟ้าขนาดเล็ก (Microelectrode) ที่ทำจากทองคำและเชื่อมต่อกับชิปคอมพิวเตอร์ที่มีความยาว 2 มิลลิเมตร ซึ่งปลายข้างหนึ่งของชิปจะถูกจุ่มลงในของเหลวที่บรรจุขั้วไฟฟ้าขนาดเล็กอยู่ภายใน และทั้งหมดนี้จะเชื่อมต่อเข้ากับอุปกรณ์วัดอัตราการเปลี่ยนแปลงพลังงานไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในร่างกายของสิ่งมีชีวิต (Electrochemical)

     ในการศึกษานี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ใส่สารเคมีที่ทำให้เกิดกลิ่นต่างๆ เข้าไปในเซลล์ของเหลว เพื่อบันทึกสัญญาณ คลื่นไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในขณะที่เครื่องรับกลิ่นตรวจวัดได้ ตัวอย่างเช่น ผู้ที่เป็นมะเร็งผิวหนังจะสร้างเคมีไฟฟ้า (Electrochemical) รูปแบบพิเศษขึ้นมา ในทำนองเดียวกับโรคที่เกิดจากการติดเชื้อแบคทีเรียก็สร้างรูปแบบเฉพาะ ขึ้นมา หรือแม้กระทั่งในขณะที่ร่างกายสมบูรณ์อยู่ ก็จะมีรูปแบบของเคมีไฟฟ้าที่แตกต่างกันไป ซึ่งในขณะนี้คณะวิจัยกำลังรวบรวมและจัดทำรูปแบบของกลิ่นจากการรับโปรตีนโดยศึกษาจากหนูและมนุษย์แล้ว โดยคาดว่าจะเก็บตัวอย่างเพิ่มอีกจำนวนหลายพันตัวอย่าง เพื่อให้จมูกอิเล็กทรอนิกส์สามารถรู้จักกลิ่นได้หลากหลายมากที่สุด จมูกของมนุษย์จะใช้โปรตีนที่แตกต่างกันถึง 1,000 รูปแบบ เพื่อช่วยให้สมองสามารถแยกแยะกลิ่นที่แตกต่างกันได้เป็นจำนวนกว่า 10,000 กลิ่น ซึ่งในความเป็นจริงแล้วสมองของมนุษย์จะไม่สามารถทำงานได้แม่นยำตามที่จมูกได้กลิ่น เนื่องจากสมองจะต้องได้รับการฝึกเพื่อแยกแยะกลิ่นก่อน ทำให้มีหลายกลิ่นที่บางคนยังไม่รู้จัก

     ทั้งนี้คาดว่าจมูกอิเล็กทรอนิกส์ยังต้องได้รับการพัฒนาต่ออีกมาก โดยจะสามารถนำมาใช้งานได้จริงภายในระยะเวลา 5-10 ปี ข้างหน้า ซึ่งทีมผู้พัฒนาคาดว่าจะสามารถนำไปใช้ได้ดีกับของเหลวในร่างกายมนุษย์ เช่น เลือด และปัสสาวะ และนอกจากนี้บริษัท Sentigen Biosciences, Inc. ในสหรัฐอเมริกาก็กำลังทำการพัฒนาอุปกรณ์ลักษณะเดียวกันนี้ขึ้น เพื่อใช้ในงานรักษาความปลอดภัยของประเทศ เพื่อผลิตเซ็นเซอร์ตรวจจับกลิ่นสารเคมีที่มีพิษและวัตถุระเบิด โดยได้รับงบประมาณจากกระทรวงกลาโหม.

ที่มา: https://dsc.discovery.com/news/2006/06/16/patientsniffer_hea.html?category=health&guid=20060616150037 สืบค้นข้อมูลเมื่อ 30/6/2006