Od začátku 21. století došlo k obrovskému zdokonalení vizuálních technologií. Nicméně stejně jako lidé dostali do vínku i další smysly, které jim pomáhají, když nevidí, našli vědci a technologické firmy způsoby, jak využít k řešení problémů i jiné než vizuální prostředky. Jednou ze slibných oblastí jsou technologie využívající zvuk.
Diagnostika nemocí
Hlas člověka obsahuje mnohem více údajů než jen slova, která říká. Je možné „slyšet“, zda je daný člověk nervózní, opilý, rozzlobený či nachlazený. Nosní tóny, které prozradí, že někdo trpí nachlazením, jsou ale jen špičkou ledovce, pokud jde o nemoci, které se projevují „zvukem“.
Deprese, Parkinsonova choroba, a dokonce i rakovina mohou změnit způsob, jakým lidé mluví. Na financování projektů umělé inteligence, které toto odhalí a využijí k urychlení a zlepšení diagnostiky závažných onemocnění, se v poslední době vynakládají velké prostředky.
Jedním z navrhovaných způsobů je umožnit telefonům nebo virtuálním asistentům rozpoznat změny v hlase lidí. Zatím nejslibnější oblastí využití této technologie je Parkinsonova choroba, která byla zjištěna s přesností až 98,6 % pouze na základě toho, že někdo svým hlasem vydává zvuk „ááá“.
Pytláctví
Více než 2 330 km2 džungle se může zdát mnoho, představuje ale jen nepatrný zlomek jihoamerického Atlantického lesa. Tato oblast je jedním z mála míst, kde přežívá ohrožená populace jaguárů. V důsledku pytláctví a odlesňování se předpokládá, že v celém jihoamerickém pralese zbývá přibližně jen 300 jaguárů, přičemž asi třetina z nich žije v chráněném prostoru.
Aby se k nim pytláci nedostali, vyzkoušel brazilský projekt na ochranu jaguárů mapovací technologii, která jim pomohla předpovědět, kde by pytláci mohli zaútočit. Technologie se opírala o zvukové údaje, které se shromažďovaly umístěním nahrávacích zařízení vysoko na stromech, kde je pytláci nemohli vidět. Záznamníky dokázaly zachytit zvuk výstřelů až do vzdálenosti 1,9 km.
Po sedmi měsících nahrávání byla na základě těchto údajů vytvořena mapa, která s 82% spolehlivostí předpovídala, kde se pytláci pravděpodobně objeví příště. Tato technologie umožňuje upravit trasy hlídek strážců parku tak, aby lépe pokrývaly oblasti, kde mohou pytláci číhat.
Mapování jeskyní
V roce 2011 vytvořila jedna firma se sídlem v Massachusetts systém, který dokázal zmapovat vnitřek jeskyně pomocí ozvěny výstřelů. Princip vyžadoval, aby se do jeskyně vystřelilo čtyřikrát nebo pětkrát, přičemž mezi jednotlivými výstřely muselo uplynout přibližně pět sekund.
Asi 15 až 20 sekund poté, co se zvuky odrazily kolem jeskyně a vrátily se zpět do dvou mikrofonů umístěných u vchodu, se údaje zobrazily na počítači. Výstupem technologie byly jednoduché grafy a písemné vysvětlení toho, co se nachází uvnitř.
Pokud vám tato metoda mapování jeskyní připadá povědomá, je to proto, že je v podstatě stejná jako ta, kterou používají netopýři – echolokace.
Design místností
K provedení echolokace není vždy nutné použít něco tak hlasitého jako zbraň. Vědci ve Švýcarsku to zjistili v roce 2013, když vytvořili systém, který dokázal přesně zmapovat místnost – na milimetr přesně – pouze pomocí lusknutí prstů a čtyř mikrofonů. Ještě působivější je, že nezáleží na tom, kde jsou mikrofony umístěny.
Algoritmus, který data z mikrofonů zpracovává, bere v úvahu vzdálenost mezi nimi i vzdálenost mezi zvukem a stěnami místnosti. Dokáže rozpoznat a filtrovat všechny tyto zvuky, i když je mezi nimi nepatrná prodleva, a na základě toho vytvoří 3D mapu místnosti.
V budoucnu by jedním z využití v reálném životě mohlo být navrhování nových budov, jako jsou koncertní sály a posluchárny. Algoritmus by mohl architektům umožnit předvídat a lépe přizpůsobit akustiku místnosti.
Tsunami a zemětřesení
Echolokace používaná k mapování jeskyní a budov se opírá o zvuky odrážející se od povrchu. Podobná myšlenka se používá také pod mořskou hladinou k mapování zlomů v zemských deskách. Ty se však nacházejí několik metrů pod povrchem mořského dna.
Například zlomová zóna v Kalifornii má potenciál pro náhlý velký pohyb, který by mohl způsobit tsunami. Ale díky mapování míst v zóně zlomů, kde jsou pohyby častější, mohou vědci zjistit, jak rychle a jak často se zlom pohybuje. To jim může poskytnout jasnější představu o riziku pro města na pobřeží i ropné plošiny na moři.
Seismická reflexe využívá vlny, které vznikají při zemětřeseních nebo explozích, k vytvoření profilů různých vrstev materiálu pod zemským povrchem. Ačkoli se technicky nejedná o zvukové vlny, některé typy seismických vln mají při průchodu vzduchem podobu zvukových vln.
Sopečné erupce
Sopečné erupce jsou dalším typem přírodní katastrofy, před kterou pomáhá lidi chránit zvuk. Když byl v letech 2010 až 2018 používán zvukový varovný systém, který vymyslel geofyzik Maurizio Ripepe, předpověděl 57 z 59 erupcí, k nimž za tu dobu došlo na Etně – největší aktivní sopce v Evropě.
Systém funguje na základě detekce infrazvukových vln, což jsou vibrace s tak nízkou frekvencí, že je člověk neslyší. Přesto existují a vědci vědí, že je produkují sopky před erupcemi. Vznikají, když plyny stoupající z magmatu pohybují vzduchem uvnitř sopečných komo. Když je infrazvuk ze sopky zachycen, mohou být úřady varovány před blížící se erupcí, dokud mají ještě čas jednat.
Sluneční skvrny a erupce
Zvuk pomáhá vědcům předpovědět i některé z „nejžhavějších událostí“ v celé sluneční soustavě. Sluneční skvrny jsou viditelné tmavé skvrny na povrchu Slunce, které jsou pravděpodobně způsobeny změnami v jeho magnetickém poli.
Velké sluneční skvrny jsou někdy následovány slunečními bouřemi a erupcemi, které mohou ovlivnit i naši planetu, takže je dobré o nich vědět předem. Z tohoto důvodu šest teleskopů po celém světě zajišťuje nepřetržité sledování sluneční aktivity. Jednou z technik používaných těmito teleskopy je „helioseismologie“, což je v podstatě poslech změn zvukových vln na povrchu Slunce.
Vlny se obvykle volně odrážejí, ale silná magnetická pole je mohou změnit. Naslouchání těmto změnám může vědcům umožnit předpovědět sluneční skvrnu dříve, než ji lze spatřit. Použití této metody znamená, že sluneční skvrna již existuje, ale nachází se na straně Slunce odvrácené od Země a obvykle se zviditelní o několik dní později.
Zdroj: parkinsonsvoice.org, newscientist.com, bbc.com, time.com
