Výzkumníci z Massachusettského technologického institutu (MIT) ve spolupráci s kolegy z dalších vědeckých institucí navrhli systém na čtení zavřených knih a sestrojili funkční prototyp. Pomocí terahertzového záření a algoritmů se jim podařilo správně identifikovat písmena na devíti listech naskládaných na sobě. Informaci zveřejnili na webu institutu, studii publikoval vědecký žurnál Nature Communications.
Systém využívá terahertzové vlny, elektromagnetické záření z oblasti mezi mikrovlnami a infračerveným světlem. Jejich vlastnosti se dají dobře využít v bezpečnostních aplikacích, protože nejsou pohlcovány v jednotlivých materiálech stejně. Využívají se proto například k identifikaci různých chemických látek v zavazadlech cestujících. Ze stejného důvodu se jimi dá zjistit rozdíl mezi inkoustem a prázdným papírem.
Experimentální zjišťování obsahu naskládaných listů (zdroj: MIT Media Lab)
Na čtení obsahu listů naskládaných na sobě použili výzkumníci standardní terahertzové zařízení, vysílající ultrakrátké dávky záření, jejichž odrazy snímá vestavěný detektor.
Systém využívá skutečnosti, že mezi knižními stránkami se nacházejí přibližně 20 mikrometrů široké vzduchové mezery. V důsledku odlišných indexů lomu papíru a vzduchu se na jejich rozhraní odrazí část záření zpět k snímači.
Algoritmy pak mohou přesně určit vzdálenosti jednotlivých stránek od zdroje signálu na základě časového rozdílu mezi vysláním terahertzové vlny a detekcí její odražené složky. Další software se pak zaměří na konkrétní signály, pocházející z jednotlivých listů a z často neúplných nebo zkreslených obrazů poskládá jednotlivá písmena.
Prototyp dokáže zatím určit vzdálenost prvních 20 listů v knize a správně identifikovat písmena na prvních devíti. Signály přicházející z dalších listů již byly příliš zatížené šumem a nepodařilo se je vyčistit a zpracovat. Podle výzkumníků se však tato překážka dá překonat pomocí výkonnějších zdrojů a přesnějších detektorů.
„O novou technologii má velký zájem Metropolitní muzeum v New Yorku, protože by chtěli studovat některé staré knihy, aniž by se jejich vůbec dotkli,“ řekl člen výzkumného týmu, Barmak Heshmat.
Kromě čtení knih lze systém použít pro analýzu všech předmětů složených z tenkých přiléhajících vrstev. Mohou se analyzovat například barvy v obrazových uměleckých dílech, archeologické vzorky nebo kontrolovat konstrukční chyby vícevrstvých výrobků.
