개인이 시력 수준에 관계없이 데이터를 '볼' 수 있도록 하는 리소판, 3D 프린팅을 결합합니다.

[아름이]

개인이 시력 수준에 관계없이 데이터를 '볼' 수 있도록 하는 리소판, 3D 프린팅을 결합합니다.
과학자들은 구식 예술 형식과 3D 인쇄를 사용하여 화학 및 기타 생명 과학에서 실명 또는 저시력을 가진 개인을 배제하는 것을 제거하는 데 큰 진전을 이룹니다.
날짜:
2022년 8월 17일
원천:
베일러 대학교
요약:
석판은 고대 예술 매체이지만 촉각 시각화 및 촉각 통합을 위해 과학적 데이터와 이미지를 정량적이고 통제된 방식으로 표현하는 데 사용된 적이 없습니다. 과학자들은 이제 석판판과 3D 프린팅을 사용하여 과학 데이터를 비디오와 같은 해상도로 빛나는 촉각 그래픽으로 변환하여 시각 장애인과 시각 장애인 모두가 동일한 데이터 조각을 '볼' 수 있게 하여 화학 분야 및 기타 생명 분야를 개척하고 있습니다. 과학 - 실명 또는 저시력을 가진 사람들을 위한 것입니다.

Baylor University 화학자들이 이끄는 연구팀은 화학 교육 및 경험에서 실명을 가진 개인을 배제하는 것을 없애기 위해 획기적인 진전을 이루었습니다. 오늘 Science Advances 에 발표된 기사 에서 연구원들은 구식 예술 형식인 리소판과 3D 프린팅을 사용하여 과학적 데이터를 비디오와 같은 해상도로 빛나는 촉각 그래픽으로 변환하여 동일한 것을 보편적으로 시각화할 수 있게 하는 방법을 자세히 설명합니다. 시각 장애인과 시각 장애인 모두의 데이터 조각.

석판은 고대 예술 매체이지만 지금까지 촉각 시각화 및 촉각 통합을 위해 정량적이고 통제된 방식으로 과학적 데이터와 이미지를 표현하는 데 사용된 적이 없습니다.

Baylor 연구 -- "모두를 위한 데이터: 완벽한 그림의 해상도로 밝혀지는 촉각 그래픽"" -- 시각 장애인이 촉각 또는 시력으로 리소판 데이터를 해석하는 방법을 비교했습니다. 참가자 집단은 다섯 가지 리소판 형태인 젤 전기영동도를 테스트했습니다. , 현미경 사진, 전자 및 질량 스펙트럼, 교과서 삽화 - 79%의 전체 정확도로 촉각 감지 또는 시력에 의해 5개의 모든 석판판을 해석합니다.

연구원들은 화학에서 맹인 학생을 명시적이고 체계적으로 배제하기 때문에 화학 과학에서 발견되는 데이터의 리소판을 만들고 테스트하는 데 중점을 두었습니다. 실험실 안전의 기초와 화학의 '시각적' 특성."

교신저자인 Baylor의 Shaw Research Group을 이끌고 있는 화학 및 생화학 교수인 Bryan Shaw 박사는 "이 연구는 과학을 보다 접근 가능하고 포괄적으로 만드는 예술의 한 예입니다. 예술은 과학 자체에서 과학을 구하는 것입니다"라고 말했습니다. 저널 기사에. "예를 들어, 새로운 Webb 망원경에서 나오는 놀라운 이미지와 같은 과학의 데이터와 이미지는 시각 장애인이 액세스할 수 없습니다. 그러나 우리는 석판이라고 하는 얇은 반투명 촉각 그래픽이 모든 것을 만들 수 있음을 보여줍니다. 이 이미지는 시력에 관계없이 누구나 접근할 수 있습니다. 우리가 말하고 싶은 대로 '모두를 위한 데이터'입니다."

오래된 예술 형식의 새로운 용도

6세기에 중국에서 만들어지고 1800년대에 유럽에서 대중화되었을 가능성이 있는 석판은 반투명 재료(처음에는 도자기와 왁스, 지금은 플라스틱)로 만든 얇은 판화이며 처음에는 주변광에서 불투명하게 보입니다. 그러나 천장 조명에서 햇빛에 이르기까지 모든 광원에 의해 백라이트가 켜지면 리소판은 디지털 이미지처럼 빛납니다. 반투명 재료를 통해 빛이 산란되어 얇은 영역은 더 밝게 보이고 두꺼운 영역은 더 어둡게 나타납니다. 이 연구의 과학자들은 2차원 이미지를 3D 지형도로 변환하기 위해 무료 온라인 소프트웨어를 사용하여 리소판에 3D 인쇄를 사용했습니다.

공동 저자인 조던 쿤(Jordan Koone)은 "석판에 대한 아이디어는 Shaw 박사가 가지고 놀던 개념이었고 화학 분야에서 낙인 찍힌 개인 그룹을 도울 수 있는 놀라운 기회라고 생각했습니다."라고 말했습니다. Baylor에서 화학 박사 과정을 밟고 있으며 Shaw의 연구실 구성원입니다. "평생 과학 분야에서 탁월할 수는 없다고 말했던 시각 장애인들이 시각 장애인만큼 쉽게 데이터를 해석하는 것을 보는 것은 굉장했습니다."

참가자 코호트에는 눈가리개가 있거나 없는 시력이 있는 학생과 어린 시절 또는 청소년기부터 완전한 실명 또는 저시력을 경험한 실명을 가진 5명의 사람이 포함되었습니다. 실명을 가진 이 개인 중 4명은 박사 학위를 받았습니다. 다섯 번째 사람은 고등학교 3학년 때 완전한 시력 상실을 경험한 Baylor의 학부생입니다. 이 시각 장애인들은 이 연구의 공동 저자이지만 특정 데이터 세트의 설계에는 참여하지 않았습니다.

Shaw의 연구실에 있는 Baylor에서 화학 박사 과정을 밟고 있는 공동 저자인 Chad Dashnaw는 "리소판 프로젝트에 참여하기 전에는 연구가 실험실 환경에서 수행되는 실험으로 제한되어 있다고 믿었습니다."라고 말했습니다. "하지만 연구는 답이 없는 질문에 답하려고 노력하고 있으며 여기서 우리의 작업은 매우 중요한 질문에 답하고 있습니다. 맹인이 STEM의 일부가 될 수 있습니까? 리소판은 STEM에 더 쉽게 접근할 수 있도록 시각 장애인과 시각 장애인이 보편적으로 공유할 수 있는 데이터 형식을 제공합니다. 이전에 간과되었던 사람들에게."

연구에 따르면 5가지 모든 리소판에 대한 평균 테스트 정확도는 다음과 같습니다.

블라인드 촉각 해석의 경우 96.7%,
92.2%는 백라이트 리소판 및
눈가리개 촉각 해석의 경우 79.8%.
시력이 있는 참가자는 시력으로 88.4%의 컴퓨터 화면에서 디지털 이미지를 정확하게 해석할 수 있었습니다. 질문의 80%에 대해 맹인 화학자의 촉각 정확도는 리소판의 시각적 해석과 같거나 더 우수하여 리소판이 공유 가능한 데이터 형식으로 기능할 수 있음을 나타냅니다. 실제로 Shaw는 연구에 참여한 맹인 화학자 중 일부가 촉각 민감성을 가지고 있어 데이터의 촉각적 특징을 느낄 수 있다고 말했습니다.

처음으로 데이터세트 "보기"

연구 공동 저자인 Hoby B. Wedler, Ph.D.는 기업가이자 화학자이며 캘리포니아주 Petaluma에 있는 Wedland Group의 CEO로 Shaw와 Zoom 통화를 하면서 처음으로 석판 데이터를 해석했습니다. 그의 연구 공동 저자와 동료 화학자들에게 이것은 맹인으로 태어났지만 박사 학위를 취득한 Wedler로서 가장 의미 있는 순간이었습니다. 이론 화학에서 고해상도 촉각 그래픽을 만져 처음으로 데이터를 보았습니다.

"당신은 이것을 볼 수 있고 그것은 내가 느끼는 것과 정확히 같습니다"라고 Wedler는 말했습니다. "나는 질량 사양을 느껴본 적이 없습니다. 이런 분석 데이터 세트를 통해 이야기할 수 있을 거라고는 생각하지 못했습니다. 여기에서는 하늘이 한계입니다."

"그들은 오랫동안 들어왔던 데이터와 이미지를 마침내 보게 되어 매우 기뻤습니다. 그리고 그들은 이 데이터를 보았습니다. 눈이 아니라 마음으로 보기 때문입니다."라고 Shaw가 말했습니다.

이 연구의 가장 주목할만한 공동 저자 중 한 명은 Baylor 학부생이자 연구원인 Noah Cook입니다. Cook은 고등학교 3학년 때 시력을 모두 잃었음에도 불구하고 지난 봄 Baylor에서 첫 학기를 마쳤습니다.

Dashnaw는 "이 프로젝트의 5명의 맹인 공동 저자는 내가 함께 일하면서 즐거웠던 가장 흥미롭고 근면한 개인 중 일부입니다."라고 말했습니다. "수년 동안 그들은 SDS-PAGE나 질량 스펙트럼과 같은 것에 대해 들어왔지만 해석은 고사하고 스스로 관찰할 기회가 없었습니다. lithophanes는 그들에게 그런 기회를 주었습니다. 그들은 정확히 무엇을 설명할 수 있었습니다. 그들은 느끼고 있었고 그것은 우리가 보고 있는 것과 완벽하게 일치했습니다."

K-12 학년에 화학 개방

Shaw의 그룹과 관련된 이 최신 연구는 실명 또는 저시력이 있는 K-12 학생들을 위한 화학 연구 및 규율에 대한 장벽을 제거하기 위해 Baylor 연구를 확장합니다.

Shaw는 최근 실험실 작업을 시작하고 촉각 화학 교육 자료 및 장비를 제공하는 최초의 조기 개입 프로젝트에 대해 국립 보건원(NIH)으로부터 130만 달러의 보조금을 받았습니다. 하이테크 및 로우테크 접근 방식을 결합한 이 프로젝트는 로봇 공학과 기술을 교육 자료 및 "실험실 핵"과 결합하여 실명 및 저시력을 가진 학생들이 시각 장애인과 동일한 역할과 루틴에 참여할 수 있도록 합니다. 리소판.

"완벽한 해상도로 빛을 발하는 촉각 그래픽의 좋은 점은 내가 눈으로 볼 수 있는 모든 것을 다른 시각 장애인이 손가락으로 느낄 수 있다는 것입니다. 따라서 모든 고해상도 이미지와 데이터에 액세스할 수 있습니다. 시력에 관계없이 공유할 수 있습니다. 우리는 시각 장애인이든 시각 장애인이든 누구와도 함께 둘러앉아 똑같은 데이터나 이미지에 대해 이야기할 수 있습니다."라고 Shaw가 말했습니다.

오스틴의 텍사스 맹인 및 시각 장애인 학교(TSBVI)와 협력하여 5년 동안의 보조금은 과학, 기술, 공학 및 수학( STEM) K-12 학년 어린이를 위한 프로젝트.

Shaw와 그의 협력자들은 150명의 TSBVI 학생들이 학교 캠퍼스와 Baylor의 Shaw 연구실에서 교육 및 커리큘럼에 참여하고 자료에 대해 훈련할 수 있는 파일럿 프로그램을 개발하여 초기에 고등학생에게 프로젝트를 집중하고 있습니다. 파일럿은 올 가을에 시작될 예정이며 전체 프로그램은 2023년 봄부터 2027년까지 시작될 것으로 예상됩니다. 앞으로 팀은 과학 연구를 막 시작하는 어린이를 위한 리소스를 포함하도록 프로그램을 확장하기를 희망합니다.

화학을 넘어

리소판 데이터 형식 또는 LDF와 모든 움직임에 대한 데이터는 화학이나 과학을 뛰어넘어 예술, 역사, 철학 및 이미지나 그래픽이 사용되는 모든 주제에 사용할 수 있다고 Shaw는 말했습니다. 이 최신 연구를 통해 촉각을 가진 모든 사람이 공유 가능하고 액세스 가능한 데이터에 대한 경로를 사용할 수 있습니다.

박사 후보자인 Koone과 Dashnaw의 경우, 연구는 Baylor의 핵심 가치 중 하나인 인류의 개선을 위한 새로운 지식과 연구의 발견을 촉진하는 것을 강조합니다.

Dashnaw는 "내가 매일 수행하는 대부분의 연구는 과학계에 큰 영향을 미치지 않을 것입니다. 그러나 석판 프로젝트는 실시간으로 실질적인 변화를 허용합니다."라고 말했습니다. "우리는 시각 장애가 있는 사람들이 STEM에 더 쉽게 접근할 수 있도록 하고 있으며 그들의 전신적 배제에 주의를 환기시키고 있습니다."

출처 : https://www.sciencedaily.com/