Le 10 mai 2001, Elena Glassman (à gauche) et Ryan Patterson (à droite) ont reçu le premier prix du salon international des sciences et techniques Intel. Voici les résumés de leurs projets.

Dissection des signaux au moyen d'une extraction et d'un lissage répétés
– Elena L. Glassman

Mon objectif était de développer une méthode permettant de disséquer un signal d'entrée, impulsions comprises, selon ses fréquences individuelles et leurs amplitudes, et de manière suffisamment précise pour analyser des signaux variables dans le temps. Je souhaitais en fait élaborer un programme informatique qui soit capable d'apprendre grâce à une interaction avec les êtres humains. Pour évoluer, il devait connaître les fréquences et les amplitudes de chaque signal (notamment des signaux vocaux) afin de pouvoir les comparer. Les inconvénients des méthodes classiques d'analyse des signaux (transformation de Fourier (TF) et TF à court terme) sont devenus évidents lors de l'analyse de signaux à amplitude, fréquence et/ou impulsions variables, ce qui caractérise notamment les signaux vocaux. Le programme informatique que j'ai développé utilise un filtre passe-haut qui s'adapte aux fréquences individuelles, les extrait et les mesure. Le processus est répété jusqu'à ce que l'entrée soit complètement disséquée.

Lors de mes expériences, j'ai utilisé le même signal d'entrée, incluant généralement plusieurs composants regroupés, pour mon programme ainsi que la TF ou TF à court terme. Mon programme repère les modulations des fréquences et de l'amplitude des signaux, montre à quel endroit l'impulsion commence et se termine dans le signal et mesure l'amplitude des impulsions avec une plus grande précision que la TF à court terme. Il repère également les modulations de fréquence dans les plages inférieures des fréquences de la TF avec une plus grande précision que cette dernière méthode. Mon programme a une seule particularité : il isole les ondes triangulaires et carrées (groupes d'harmoniques) sous leur forme d'origine. La TF identifie des fréquences constantes aléatoires plus précisément que ne le permet mon programme. Pour améliorer ce dernier, j'ai choisi de fractionner les signaux d'entrée en sections avant de procéder à la dissection, afin de réduire la déformation de l'amplitude.

Le traducteur de la langue des signes Est-il possible d'utiliser l'électronique pour convertir la langue des signes en caractères écrits ? –Ryan R. Patterson Il existe beaucoup de gens qui ne parlent pas, que ce soit en raison d'une surdité permanente, d'une maladie ou de blessures. La plupart de ces personnes doivent utiliser la langue des signes pour communiquer. Ceci rend la conversation très difficile lorsque l'un des interlocuteurs ne connaît pas cette langue. Ces personnes auraient la vie plus facile si elles pouvaient disposer d'un appareil traduisant rapidement leur langue des signes en anglais écrit. Mon projet étudie la possibilité de fabriquer un tel appareil, traduisant l'alphabet de la langue des signes américaine grâce à l'électronique. L'appareil utilise un gant de golf modifié afin de lire les signaux émis par la main, puis traduit ceux-ci en anglais écrit grâce à une analyse mathématique comparative réalisée par un microprocesseur et un programme extensif d'association de la langue des signes. L'appareil affiche ensuite les caractères traduits sur un écran. L'alphabet de la langue des signes américaine a été enregistré dans la mémoire de l'appareil, une fois celui-ci terminé. J'ai ensuite essayé de pratiquer cet alphabet tout en portant l'appareil, pour tester la précision de son interprétation. Ce test a démontré l'aptitude de l'appareil à traduire la langue des signes.

Liens

ISEF

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