Destaque

Nova técnica permite aumentar a velocidade do processamento de sinais em cem vezes

Fonte

Universidade Utrecht

Data

terça-feira. 1 fevereiro 2022 10:40

Ao reimplementar uma técnica de cálculo existente para processamento de sinais, cientistas da computação da Universidade Utrecht, nos Países Baixos, conseguiram acelerar a técnica em 100 vezes, sem perda de qualidade. Isso pode permitir melhorias consideráveis ​​em inúmeros aplicativos que trabalham com sinais ou fluxos de dados de sensores, de scanners de ressonância magnética ou sistemas que preveem terremotos. O doutorando Lukas Arts e o professor Dr. Egon van den Broek publicaram os resultados na revista científica Nature Computational Science.

“Existem duas técnicas comumente usadas para processamento de sinais. Um funciona com muita precisão, mas é tão lenta que dificilmente é útil. É por isso que a segunda técnica é frequentemente usada em aplicações práticas: é extremamente rápida, mas perde muita qualidade durante o processamento”, explicou Van den Broek.  Os pesquisadores conseguiram acelerar a técnica lenta, de modo que a técnica resultante – transformada wavelet contínua rápida (fWCT) –  combina as melhores propriedades de ambas: alta velocidade e alta precisão.

Sinais cerebrais

O novo método de cálculo pode ser usado em todos os tipos de aplicações, disse Van den Broek. “Tome, por exemplo, uma interface cérebro-computador que permite que uma pessoa totalmente paralisada controle uma cadeira de rodas. A cadeira de rodas precisa responder imediatamente aos sinais de direção do cérebro, então você precisa usar o algoritmo rápido. Consequentemente, a qualidade do sinal é tão baixa que essas cadeiras de rodas só conseguem distinguir alguns sinais: esquerda, direita, aceleração e desaceleração. Com esta nova técnica de cálculo, você pode fazer com que a cadeira de rodas reconheça muitos outros sinais diferentes sem comprometer a velocidade.”

Ciência da computação clássica

Os pesquisadores melhoraram a técnica de processamento de sinal mais lenta combinando a matemática subjacente com os mais recentes insights sobre hardware e software. “Este é realmente um exemplo perfeito da ciência da computação clássica: você pega a base matemática e a faz rodar em um dispositivo da maneira mais rápida possível”, disse Van den Broek”. Como resultado, a nova implementação é também 100 vezes mais eficiente em termos energéticos.

Novo projeto: ‘brinquedo’ para crianças autistas

“A tecnologia está pronta para ser usada em todos os tipos de dispositivos em nossas vidas diárias. Nós disponibilizamos nosso novo algoritmo em código aberto, para que qualquer pessoa possa usá-lo imediatamente”, disse Van den Broek. “Em um novo projeto europeu interdisciplinar, Van den Broek e Lukas Arts estão trabalhando em um brinquedo de pelúcia interativo para crianças com autismo, para apoiar o diagnóstico e a terapia. “Uma aplicação perfeita da tecnologia: o brinquedo de pelúcia usa sensores para medir com muita precisão o que está acontecendo e pode responder em tempo real. Isso torna possível entender melhor e facilitar a interação social entre pessoas, animais e robôs”, concluiu o pesquisador.

Acesse a biblioteca com a nova técnica de processamento de sinais fWCT.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade Utrecht (em inglês).

Fonte: Nieske Vergunst, Universidade Utrecht.

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