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  手寫識別（Handwriting recognition）是一個復雜的過程。在這個過程中，來自觸摸面板的手寫輸入被處理并識別為可信的字母、單詞和字符。它通常需要硬件，即一個觸摸板來收集書寫信號，以及能夠進行識別的軟件。驚嘆于復雜的商業手寫識別系統，它包含高度集成的電子復雜和先進的計算機算法來識別手寫輸入。然而，除了由塑料和金屬復合物制成的商業觸摸板外，開發能夠收集手寫信號的新型觸摸板的需求是巨大的。從環境保護的角度來看，生物基材料在制造電子器件方面具有巨大的潛力，尤其以木材為原料的材料因其豐富、可持續性和可生物降解性而引起了人們的極大關注。

  近期，復旦大學材料科學系、教育部先進涂料研究中心彭勃青年研究員聯合河南工業大學閆貴花博士開發了一種柔性的、導電的木基水凝膠陣列作為手寫輸入面板，通過機器學習技術輔助識別字母手寫。以天然木材為原料，依次實施木質素萃取、填充、聚吡咯涂層和聚丙烯酸填充，賦予木材柔韌性和導電性（圖1）。隨后，這些木材被制造成5×5陣列，根據筆跡創建信號矩陣。在計算網絡中，通過適當的人工特征提取和低復雜度算法來實現高效的手寫識別（圖2）。研究表明，基于專業知識的特征工程和簡化算法的戰略選擇有效地提高了手寫識別的整體模型性能。由于具有潛在的適應性，他們設想在定制可穿戴設備和動手醫療設備方面的進一步應用。該工作以“Alphabet handwriting recognition: from wood-framed hydrogel arrays design to machine learning decoding”為題發表在《Advanced Science》上（DOI: 10.1002/advs.202404437)。文章通訊作者是復旦大學彭勃青年研究員，第一作者是河南工業大學青年教師閆貴花博士。

圖1 木基水凝膠的設計原理

圖2 基于水凝膠陣列信號采集到機器學習預處理的手寫字母識別工作流程

  原文鏈接：https://doi.org/10.1002/advs.202404437