Retroalimentación biométrica

El artículo se basó en el texto del discurso del autor en la sesión de presentación del Proyecto DataFest6 , que se celebró del 10 al 11 de mayo en Moscú

Todos fuimos una vez niños, muchos de nosotros ya tenemos nuestros propios hijos, o al menos tenemos experiencia con niños pequeños. Por lo tanto, podemos imaginar cómo un bebé que no puede hablar le dice a los adultos lo que le está sucediendo. Primero, un adulto presta atención al bebé, ve su apariencia, complexión, posiblemente toca su frente y, en base a los resultados de tales acciones, toma una decisión: qué se debe hacer para que el niño se sienta bien.

Formalizamos la descripción del proceso:

• eliminar datos
• los sustituimos en el modelo (que está en nuestra cabeza),
• Según los resultados de la simulación, tomamos medidas.

Lo importante: el niño mismo no da órdenes a nadie, los adultos solo miran los datos biométricos y, como resultado, el niño recibe acciones que lo devuelven a la zona de confort.

Esta es una ilustración de la afirmación: una persona puede controlar máquinas no solo a través de movimientos o pensamiento (a través de la lectura de pulsos neurales), pero también a través de bioparámetros. O más mundano: un sistema de soporte vital puede construirse sobre la base de un ciclo con retroalimentación biométrica .

Aplicación comercial

Primero, recuerde qué es una casa inteligente o una casa inteligente. Wikipedia escribe que este es un sistema de automatización para un edificio residencial o comercial. Por ejemplo, al salir de la casa, cierra la puerta principal y, al mismo tiempo, la casa apaga la electricidad, el agua y se conecta la alarma. Ahora todos los elementos de Smart Home están trabajando en un escenario difícil. Es decir, para que el aire acondicionado incluido en el sistema Smart Home deje de calentarse y comience a enfriar el aire, debe reprogramarse. Si una persona adulta y capaz se dedica a la reprogramación, entonces para él simplemente no será muy conveniente. Pero imagine que estamos hablando, por ejemplo, de niños pequeños que juegan solos en la habitación, o de una persona incapacitada que, en principio, no puede hacer algo por su cuenta, o simplemente de una persona dormida a la que el mismo aire acondicionado dirige su aire. fluir ...

A veces, las acciones de "asistentes humanos" que trabajan en un escenario difícil pueden dañar más que ayudar a una persona. Está claro que un sistema que lea las necesidades del propietario sería mucho más conveniente.

Una variante de dicho sistema se muestra en la figura. Esta es una idea de negocio, cuyos elementos materiales ya están ampliamente desarrollados.


En el diagrama al comienzo de la cadena hay un experto. Establece las reglas de trabajo, después de lo cual el servidor da la orden al sistema climático para que comience a funcionar. El sistema climático regula la humedad del aire, la temperatura, el flujo de aire y la exposición a la luz. Como resultado del funcionamiento de este sistema, los parámetros del cambio climático en el hogar, que afecta a la persona. Más adelante en la cadena, los datos de una persona y del entorno externo (tanto desde el hogar como desde la calle) van al servidor, se procesan y el servidor proporciona comandos basados ​​en datos nuevos. El ciclo está cerrado.

Los sensores de una persona brindan retroalimentación biométrica y le permiten obtener del sistema climático parámetros del clima hogareño que le permiten a una persona sentirse cómoda.

Puntos clave del esquema

Los puntos clave del circuito son los sensores y la unidad de control .

¿Qué sensores son convenientes para una persona? Parece que para este papel uno debería tratar de usar los análogos modificados de las pulseras de fitness que se usan en la muñeca para medir los datos biológicos durante los deportes.

Ahora se miden las pulseras de ejercicios normales (lo más probable es que esta lista no esté completa):

• pulso
• temperatura
• ritmo de respiración
• tasa de transpiración
• azúcar en la sangre
• frecuencia cardíaca
• la proporción de tejido adiposo
• presión arterial
• saturación de oxígeno en la sangre,
• balance de agua corporal,

- y saber cómo enviar estos datos a través de Wi-Fi.

El segundo punto clave del circuito es el bloque de control. La tarea de administrar el sistema se reduce a modelar la relación de los parámetros humanos y los parámetros ambientales. El hombre, si se lo considera un generador de parámetros biológicos, es un sistema estable en el rango. La estabilidad es la capacidad de un sistema para mantener su estado actual bajo la influencia de influencias externas. Cada persona tiene su propio conjunto individual de combinaciones de parámetros que mantienen la estabilidad en un cierto rango. Presumiblemente, un conjunto de puntos del espacio de parámetros o de los puntos del espacio de fase asociado con estos parámetros (trayectoria de fase) describe un estado dinámico de comodidad, único para cada persona individual. Es decir, dicho modelo, por definición, debería tener en cuenta las preferencias individuales de las personas.

Parece que es más conveniente crear un modelo de la relación entre los parámetros humanos y los parámetros ambientales utilizando el aprendizaje automático .

Ahora los principales problemas asociados con el aprendizaje automático en el proyecto son:

• ¿Cómo se entrenará el modelo?
• Cómo reducir el tiempo de entrenamiento.

Una consideración separada merece la búsqueda de opciones de capacitación modelo que dependerán, en particular, de la naturaleza de los parámetros humanos que tienen el impacto más grave en el marco de la retroalimentación.

Lo más probable es que la cuestión de reducir el tiempo de entrenamiento del modelo se resuelva mediante el uso de un sistema previamente entrenado que el usuario volverá a capacitar durante la operación.

Los problemas más simples, por ejemplo, relacionados con la estadía simultánea de varias personas en la sala (cuyas preferencias elegir) y otros problemas del nivel "gerencial" se resuelven fácilmente configurando manualmente el sistema con el usuario.

Se pueden usar ampliamente sistemas similares con biometría: son adecuados para muchas habitaciones donde una persona está por un largo tiempo. Estas son casas privadas, pensiones, espacios cerrados, automóviles, cabañas de embarcaciones de agua.

Comercialización de desarrollo

¿Por qué es interesante la comercialización de esta idea de negocio? Hay varias respuestas relacionadas a esta pregunta.

En la literatura empresarial se escribe mucho sobre los aspectos de la digitalización. Las viejas formas de promocionar productos se están volviendo ineficaces y la empresa está buscando nuevos enfoques. El mundo de los negocios habla de personalización : la transición de un enfoque grupal a la producción individual. Con un enfoque individual, los productos no están hechos para "todos" ( aptos para todos ), están hechos para cada persona individual. La personalización es rentable para los fabricantes, ya que proporciona una ventaja competitiva al crear un mayor valor para el consumidor.

El desarrollo de un sistema con retroalimentación biométrica nos permitirá personalizar nuestro espacio vital: un apartamento, una casa, un automóvil, una moto de agua.

Un factor importante en cualquier desarrollo es su grado de preparación y costo . Y aquí el proyecto también parece ventajoso: los componentes materiales del esquema presentado, el sistema climático y los sensores, no necesitan desarrollarse desde cero, de hecho, será necesario adaptar las muestras existentes a las necesidades específicas. El desarrollo significativo solo requiere software suave: crear un modelo en el que el sistema funcionará.

Damos un ejemplo. Recuerdo un gráfico de un estudio de las principales tendencias en el campo de la Inteligencia Artificial. El gráfico muestra que algunas de las tendencias de IA ya son ampliamente utilizadas por las empresas (alto nivel de adopción comercial). Pero otras áreas de investigación atraen la atención, que son menos interesantes para las empresas y se llaman condicionalmente Experimental. Teniendo en cuenta estas tendencias, le sorprende comprender que se han escuchado durante mucho tiempo, pero las empresas aún no las utilizan activamente. Desde el punto de vista del autor, este hecho muestra claramente la importancia de elegir un tema de investigación para el éxito comercial posterior. Es el tema correcto que en gran medida garantiza una alta velocidad de transición de la etapa "experimental" del proyecto a la etapa de "producción". La elección de desarrollar un tema que sea "comprensible" para las empresas y que tenga un alto grado de preparación es la clave para un alto nivel de atractivo de la investigación para las empresas.

Y finalmente: al considerar la economía de un producto, debe entenderse que la persona que desarrolla este proyecto no recibe un solo producto, sino una plataforma lista para varias aplicaciones.

Al autor le parece interesante modelar sistemas relacionados con humanos. En particular, es interesante que con el uso masivo de sistemas con biometría, con el tiempo, se acumulará información sobre la relación de los datos biológicos humanos con los parámetros ambientales. Dicha información será material valioso para futuros trabajos.