أضواء على الأبحاث

التعلم العميق يستنطق صورًا صوتية

  • Published online:

Credit: Bakhtiyar Orazbayev

استطاع عدد من العلماء، باستخدام مجموعة من مكبرات الصوت المُعدة لـ"رسم" صورة بالصوت، اكتشاف طريقة لإظهار معالم صور أصغر بمقدار 30 مرة من الطول الموجي للموجات الصوتية التي استُخدمت في إيجاد هذه الصور من الأصل.

وقد لُوحِظ أنه عند رصْد أي جسم، سواء باستخدام الموجات الضوئية، أم الصوتية، يكون من الصعب إظهار المعالم التي يقلُّ حجمها عن الطول الموجي لهذه الموجات. وللتغلب على هذه المشكلة، قام بَخْتِيار أورازباييف، ورومين فلوري -من المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا بمدينة لوزان- بتزويد غرفة بالميكروفونات، وشبكة من مكبرات الصوت (موضَّحة بالصورة). وعبر التحكم في كمية الصوت التي يُصْدِرها كلٌّ من هذه المكبرات، استطاعا أن "يكتبا" أرقامًا في الهواء، غير أن تلك الأرقام كانت من دِقة الحجم بحيث لم يتسنَّ للميكروفونات رصدها.

وعن طريق وضْع مادة مُعدَّلة -تتكون من عدَّة عناصر، وتُعرف بالمادة الخارقة (metamaterial)– بالقرب من مكبرات الصوت، استطاع فريق البحث أن يُطلِق موجات تحتوي على تفاصيل أكثر دقة حول هذه الأرقام، لديها القدرة على الوصول إلى الميكروفونات، ثم استعان الباحثون بتقنيات التعلم العميق؛ لتحليل تلك الأصوات، مما أتاح لهم استعادة أشكال هذه الأرقام، وتصنيفها بدقة بلغت 80% تقريبًا.

(Phys. Rev. X 10, 031029 (2020