Những ai yêu thích bộ truyện tranh nổi tiếng về các cuộc chiến đấu giữa các chiến binh hùng mạnh chắc chắn sẽ không quên chiếc kính Scouter. Đây là một thiết bị kỳ diệu có khả năng đo lường sức mạnh của các nhân vật, từ đó tạo nên những tình huống kịch tính và hấp dẫn trong câu chuyện.
Trong một trong những tình huống đáng nhớ, nhân vật Raditz, một chiến binh Saiyan, đã sử dụng chiếc kính này để đo sức mạnh của một người nông dân trên Trái Đất, chỉ số sức mạnh của người này chỉ đạt 5. Điều này khiến Raditz cảm thấy bất ngờ, bởi vì hầu hết các chiến binh Saiyan đều có sức mạnh vượt trội, lên đến hàng nghìn.
Kính Scouter không chỉ là một món đồ chơi, mà còn trở thành biểu tượng của bộ truyện, thu hút sự chú ý của nhiều thế hệ. Với thiết kế độc đáo và tính năng thú vị, nó đã trở thành một trong những sản phẩm ăn theo được yêu thích nhất.
Thế nhưng, điều thú vị là một kỹ sư Nhật Bản đã biến ý tưởng này thành hiện thực. Anh đã phát triển một công nghệ có khả năng đo sức mạnh của các sinh vật, từ con người cho đến động vật, mở ra một kỷ nguyên mới trong việc nghiên cứu sức mạnh sinh học.
Cách đo sức mạnh của sinh vật sống
Khi nói đến việc đo sức mạnh của các thiết bị như xe cộ hay máy móc, con người có thể sử dụng các thông số cụ thể. Ví dụ, một chiếc xe có thể có sức mạnh 402 mã lực, trong khi một chiếc cần cẩu có thể nâng được 10 tấn. Tuy nhiên, việc đo sức mạnh của sinh vật sống lại phức tạp hơn rất nhiều.
Chẳng hạn, một con cá hay một người bình thường có thể được định lượng sức mạnh như thế nào? Ngay cả sức mạnh của một con ngựa cũng không thể được quy đổi chính xác thành mã lực. Điều này đặt ra thách thức lớn cho các nhà khoa học trong việc phát triển phương pháp đo lường.
Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã phát triển phương pháp gọi là Gia tốc chuyển động cơ thể (DBA). Phương pháp này đo lường gia tốc của các chuyển động trên cơ thể sinh vật, từ đó ước tính năng lượng tiêu thụ dựa trên lượng oxy mà sinh vật sử dụng.
Quá trình này thường được thực hiện trong môi trường phòng thí nghiệm, nơi các sinh vật như ngựa được gắn cảm biến để theo dõi chuyển động. Lượng oxy trong không khí cũng được đo để đồng bộ với các chuyển động, từ đó ước tính năng lượng tiêu thụ.
Oxy là một chỉ số quan trọng trong việc đo lường năng lượng, vì nó được tiêu thụ trong quá trình hô hấp để tạo ra ATP, nguồn năng lượng chính cho cơ thể. Qua đó, DBA cung cấp những ước tính đáng tin cậy về mức tiêu thụ năng lượng của sinh vật.
Với những thông số đã có, các nhà khoa học có thể áp dụng chúng để tính toán mức năng lượng của các sinh vật trong tự nhiên mà không cần phải gắn cảm biến.
Các vận động viên thể thao cũng thường sử dụng thiết bị theo dõi nhịp tim và cảm biến gia tốc để theo dõi hiệu suất của mình.
Đo DBA thông qua video AI
DBA hiện là công nghệ tiên tiến nhất để đo sức mạnh của sinh vật sống, nhưng nó có một hạn chế: sinh vật cần phải gắn cảm biến gia tốc. Điều này có nghĩa là không thể chỉ đơn giản đeo một chiếc kính như Scouter để đo sức mạnh của một người.
Để khắc phục điều này, nhóm nghiên cứu đang phát triển một phương pháp mới sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) và video. Thay vì gắn cảm biến, họ sẽ sử dụng camera để ghi lại chuyển động của sinh vật và phân tích chúng.
Những khung hình từ video sẽ được sử dụng để tái tạo hành vi của sinh vật trong môi trường 3D. Mạng nơ-ron học sâu sẽ đồng bộ hóa chuyển động với mức năng lượng tiêu thụ, từ đó ước lượng sức mạnh của sinh vật mà không cần gắn cảm biến.
Thí nghiệm với cá và tương lai cho con người
Để thử nghiệm công nghệ mới này, nhóm nghiên cứu đã đo năng lượng của một con cá thia đang bơi. Việc này giúp họ kiểm tra tính khả thi của phương pháp, vì cá chỉ sử dụng vây và đuôi để di chuyển, rất dễ dàng để phân tích.
Việc đo lường năng lượng tiêu thụ của cá có thể được áp dụng cho cả đàn cá, mở ra nhiều hướng nghiên cứu mới về sinh thái và hành vi của chúng.
Phát triển thành công kỹ thuật này sẽ cho phép đo lường chính xác mức năng lượng của nhiều loài động vật, bao gồm cả những loài lớn như cá voi hay hươu cao cổ mà không cần gắn cảm biến.
Chúng ta có thể hình dung một tương lai gần, nơi mà trong các chương trình thể thao, chỉ số sức mạnh của các vận động viên sẽ được hiển thị trực tiếp trên màn hình. Hoặc thậm chí, một chiếc kính Scouter thực thụ sẽ cho phép chúng ta đánh giá sức mạnh của bất kỳ sinh vật nào chỉ bằng cách quan sát.
Thật thú vị khi thấy một ý tưởng từ truyện tranh giờ đây đang trở thành hiện thực nhờ vào sự sáng tạo và nỗ lực của các nhà khoa học Nhật Bản.