Чи може побутова техніка стежити за нами? Так, і вчені з Сінгапуру виявили один з методів злому домашнього робота-порохотяга. В результаті експерименту його перетворили на робота-шпигуна, здатного вловлювати звуки.
Вчені з Національного Університету Сінгапуру (National University of Singapore) відкрили спосіб вловлювати звуки в приміщенні за допомогою робота-порохотяга. При цьому у порохотяга, який тестували фахівці, немає вбудованого мікрофона. Принцип підслуховування дещо інший — замість мікрофона використовується лідар.
На схемі лідар перехоплює дані під час конференції користувача
Лідар складається з двох елементів: лазерний випромінювач і приймач. Лідар заміряє відстань до об’єктів з високою точністю за допомогою лазерного променя. І, як виявилося, за допомогою лазера можна відмінно чути все, що відбувається навколо робота-шпигуна.
У чому суть експерименту? Порохотяг встановили поруч зі смітником. Лідар направили на відро. У 20 см від відра встановили аудіоколонку, яка відтворювала звук з гучністю близько 70 дБ. В результаті застосування спеціалізованого обладнання дослідникам вдалося не тільки підслухати звук. Як виявилося, ця технологія дозволяє:
- з 96% – визначити стать мовця,
- з 91% – відновити вимовлені цифри,
- з 90% – ідентифікувати музичні заставки (вибиралося з 10 ймовірних),
- з 67,5% – ідентифікувати особистість говорять в приміщенні людей (також вибірка з 10 можливих).
Принцип роботи лідара
Як відбувається запис? Лідар обертається з частотою 5 Гц, за один оборот записує 360 значень відстані. Але такої частоти реєстрації недостатньо. Вчені видозмінили електричний ланцюг в блоці приладу, щоб він записував відстань без обертання. В таких умовах частота запису виростає в 360 разів до 1,8 кГц.
Що далі? Потім дані фільтрують. Розпізнають порожні фрагменти, які залишаються, коли промінь не повертається назад. Також відкидають низькочастотний шум і підсилюють звук в низьких частотах. Результуючий сигнал обробляють нейромережевими алгоритмами.
Нейромережа відносить звуки до відомих їй класів. Інженери навчали нейромережу на відкритій базі — Free Spoken Digit, а також на власній збірці записів музичних заставок з YouTube.
Які ще способи існують
Скріншот запису зі схемою відновлення звуку від пакета чіпсів
Кілька років тому вчені з Массачусетського технологічного інституту (MIT) продемонстрували, як можна відновити звук найнесподіванішими способами. В одному випадку відновили мелодію від кімнатної рослини. А в іншому експерименті знімали на камеру і відновлювали аудіо, яке звучить поряд з пакетом чіпсів. Перетворити звук вдалося за допомогою високошвидкісної камери: по змінах пікселів на зображенні об’єкту, який знімався.
Система Lamphone
Влітку поточного року в Ізраїлі вчені підслухали розмову, що звучала в будинку в реальному часі, по вібраціях лампочки. Спосіб назвали Lamphone. Для цього потрібен телескоп з підключеним до нього фотодіодом. Оптичний приймач перетворить падаюче на нього світло в електричний сигнал. За допомогою алгоритму сигнал переводять в мовну спектограмму, з якої витягають діалог співрозмовників.
БІЛЬШЕ ЦІКАВОГО: