Utah Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, biyonik elleri daha sezgisel hale getirmek ve onlara kendi zihinlerine daha yakın bir şey vermek için yapay zekayı (AI) kullanıyor.
Mühendislik profesörü Jacob A. George ve doktora sonrası araştırmacı Marshall Trout Utah NöroRobotik Laboratuvarı Yapay zekayı yakınlık ve basınç sensörleriyle donatılmış biyonik bir ele entegre ederek protez kullanıcılarına daha iyi kavrama hassasiyeti, gelişmiş el becerisi ve daha az zihinsel çaba sağlıyor.
Trout, “Protez kullanıcılarının neredeyse yarısı, genellikle zayıf kontroller ve bilişsel yük nedeniyle cihazlarını bırakıyor” dedi. “Amacımız, protezin kullanıcının sürekli olarak kontrol etmesi gereken bir araçtan ziyade kullanıcının bir uzantısı gibi hissetmesini sağlamaktı.”
Protez tasarımında devam eden zorluklardan biri, kişinin doğal dokunma duyusunun kopyalanmasıdır. İnsanlar, her mikro ayarlamayı bilinçli olarak düşünmeden, nesneleri güvenli bir şekilde kavramak için reflekslere güvenirler. Bu sorunu çözmek için Utah ekibi, optik yakınlık sensörleri ve basınç dedektörleri içeren özel parmak uçlarına sahip bir TASKA Protez eli kullandı. Bu sensörler, parmakların üzerine düşen bir pamuk topunu bile algılayacak kadar hassastır ve yapay zekaya her parmağın hareketini tahmin edip ayarlaması için zengin veriler sağlar.
Bir sonraki aşamada ekip, sensör verileri üzerinde yapay zeka odaklı bir sinir ağını eğitti. Her parmak paralel olarak çalışarak nesneleri sabit ve güvende tutacak şekilde kendini otomatik olarak konumlandırır. Bu durum önemli bir pratik soruyu gündeme getirdi: Kullanıcı tutunmak yerine bırakmak istediğinde ne olur? Bunu çözmek için araştırmacılar, insan ve yapay zeka girdilerini harmanlayan ve protezin kullanıcının niyetini geçersiz kılmadan yardımcı olmasını sağlayan ortak bir kontrol sistemi uyguladılar.
George, “Çalışma ekibi aynı zamanda bireylerin protezleri zihinleriyle kontrol etmelerine ve hatta bundan geri gelen dokunma hissini elde etmelerine olanak tanıyan implante edilmiş sinirsel arayüzleri de araştırıyor” dedi ve daha sonra şunları ekledi: “ekip, gelişmiş sensörlerinin dokunsal işlevi iyileştirebilmesi ve akıllı protezin düşünceye dayalı kontrolle sorunsuz bir şekilde harmanlanabilmesi için bu teknolojileri harmanlamayı planlıyor.”
Utah NeuroRobotics Laboratuvarı, sistemi dirsek ve bilek arasında ampütasyon olan kişiler de dahil olmak üzere dört transradial ampute ile test etti. Katılımcılar, bir bardaktan su içmek veya küçük nesneleri kaldırmak gibi el becerisi görevlerini ve günlük aktiviteleri tamamladılar. Yapay zeka destekli protez, bu görevleri çok az eğitimle veya hiç eğitim gerektirmeden kolay ve güvenilir bir şekilde yerine getirmelerine olanak sağladı.
George, “Kavrayabilmenin ince ayarlı yönlerini protezin kendisine aktararak, sezgisel ve hünerli kontrolü yeniden sağlayabiliriz” dedi. “Basit görevler yeniden basitleşiyor.”
Trout, “Bu çalışma için, deneylerin süresi nispeten kısa olduğundan makine kontrolörü gerçek zamanlı olarak uyum sağlamadı” dedi. Bilgilendirme. “Kullanıcı hâlâ elini kontrol etmeyi öğrenirken makine algoritmasının değişmesini istemedik. Davranışını sürekli değiştiren yeni bir eli kullanmayı öğrenmenin ne kadar zor olabileceğini tahmin edebilirsiniz.”
Utah NeuroRobotics Laboratuvarı’nın ileriye dönük hedefi, bu akıllı sensörleri implante edilmiş nöral arayüzlerle entegre etmek, böylece kullanıcıların dokunma hissini yeniden kazanırken protezlerini doğrudan düşünceleriyle kontrol edebilmelerini sağlamaktır.
Trout, “Gelecekte, kullanıcı biyonik eli daha fazla ve farklı şekillerde kullandıkça algoritma gerçek zamanlı olarak uyum sağlayabilir” dedi. “Bu, Utah Nörorobotik Laboratuvarı’nda keşfetmek istediğimiz gelecekteki yönlerden biri.”
Trout, “Teoride, kullanıcıya gerçek zamanlı olarak yardımcı olmaya çalışan yapay zeka modeli, biyonik el kullanılırken sürekli olarak verilerden öğrenebilir” diye ekledi. “Görmeyi umduğumuz şey, otonom aracının, daha çeşitli senaryolar sunulduğu için kullanıcıya daha iyi yardım sağlayabilmesi ve kullanıcının, geliştirilmiş işlevselliğinden yararlanmak için yapay zekanın yanında öğrenmeye devam etmesidir.”
Çalışma, “Akıllı biyonik elin ortak insan-makine kontrolü kavramayı geliştirir ve transradial amputeler için bilişsel yükü azaltır“ öyleydi 9 Aralık’ta yayınlandı Doğa İletişimi.
Chrissy Newton bir halkla ilişkiler uzmanı ve VOCAB Communications’ın kurucusudur. Şu anda The Discovery Channel ve Max’te yer alıyor ve sunuculuk yapıyor Asi Meraklı podcast, üzerinde bulunabilir YouTube ve tüm sesli podcast yayın platformlarında. Onu X’te takip edin: @ChrissyNewton, Instagram’da: @BeingChrissyNewtonVe chrissynewton.com. Bir hikaye ile Chrissy ile iletişime geçmek için lütfen chrissy @ thedebrief.org adresine e-posta gönderin.
