Американские физики разработали особый алгоритм, который позволит в будущем превратить мобильный телефон со стереомикрофоном в своеобразный эхолокатор, способный получить точный трехмерный «слепок» помещения по звуку щелчка пальцев, говорится в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

«Наша программа может построить трехмерную карту комнаты с разрешением в миллиметр. Каждый существующий ныне микрофон может улавливать как звуки источника, так и их эхо. Наша программа сравнивает данные с этих микрофонов, и, ориентируясь на задержки в восприятии звуков, вычисляет не только расстояние между ними, но и дистанцию до стен и источника звука», — пояснил Иван Докманич (Ivan Docmanic) из Федеральной политехнической школы Швейцарии в Лозанне.

Вдохновением для алгоритма Докманича и его коллег послужили люди, способные определять примерные размеры и форму комнаты с закрытыми глазами. С разной степенью успешности, человеческий мозг способен сравнивать информацию, поступающую от ушей, и использовать ее для ориентации в пространстве в темных помещениях. Авторы статьи попытались создать математический аппарат, имитирующий этот навык.

Для этого ученые приобрели несколько микрофонов, поставили их в комнату с выгнутым потолком и записали эхо, которое возникало после щелчка пальцами в центре помещения.

Затем физики сравнили эти записи и использовали полученные сведения для выведения особых математических конструкций, «матриц расстояний», которые позволяют определять координаты каждой точки в комнате и дистанцию между объектами по звукам эхо.

Ученые проверили работу своего алгоритма на нескольких помещениях внутри политехнической школы, достигнув разрешения в миллиметр для относительно простых комнат. Затем они успешно испытали его внутри Лозаннского собора, получив достаточно точную карту его устройства.

По их словам, данный алгоритм может использоваться как для «эхолокации», так и идеальной акустики помещению при его постройке.