Biometrisches Feedback

Der Artikel basiert auf dem Text der Rede des Autors auf der Projekt-Pitch-Session DataFest6 , die vom 10. bis 11. Mai in Moskau stattfand

Wir waren alle einmal Kinder, viele von uns haben bereits eigene Kinder oder haben zumindest Erfahrung mit kleinen Kindern. Daher können wir uns vorstellen, wie ein Baby, das nicht sprechen kann, Erwachsenen erzählt, was mit ihm passiert. Erstens achtet ein Erwachsener auf das Baby, sieht sein Aussehen, seinen Teint, berührt möglicherweise seine Stirn und trifft auf der Grundlage der Ergebnisse solcher Handlungen eine Entscheidung: Was muss getan werden, damit sich das Kind wohlfühlt?

Wir formalisieren die Beschreibung des Prozesses:

• Daten entfernen
• wir setzen sie in das Modell ein (das in unserem Kopf ist),
• Basierend auf den Ergebnissen der Simulation ergreifen wir Maßnahmen.

Was wichtig ist: Das Kind selbst gibt niemandem Befehle, Erwachsene betrachten nur biometrische Daten und als Ergebnis erhält das Kind Aktionen, die es in die Komfortzone zurückbringen.

Dies ist ein Beispiel für die Aussage: Eine Person kann Maschinen nicht nur durch Bewegungen oder durch Gedanken steuern (durch das Lesen neuronaler Impulse), aber auch durch Bioparameter. Oder profaner: Ein lebenserhaltendes System kann auf der Grundlage eines Zyklus mit biometrischem Feedback aufgebaut werden .

Geschäftsanwendung

Denken Sie zunächst daran, was ein Smart Home oder Smart Home ist. Wikipedia schreibt, dass dies ein Automatisierungssystem für ein Wohn- oder Geschäftshaus ist. Wenn Sie beispielsweise das Haus verlassen, schließen Sie die Haustür und gleichzeitig schaltet das Haus Strom, Wasser und den Alarm aus. Jetzt arbeiten alle Elemente des Smart Home in einem schwierigen Szenario. Das heißt, damit die im Smart Home-System enthaltene Klimaanlage nicht mehr heizt und die Luft abkühlt, muss sie neu programmiert werden. Wenn eine erwachsene, fähige Person mit der Neuprogrammierung beschäftigt ist, ist dies für sie einfach nicht sehr praktisch. Aber stellen Sie sich vor, wir sprechen zum Beispiel von kleinen Kindern, die alleine im Raum spielen, oder von einer unfähigen Person, die im Prinzip nicht in der Lage ist, selbst etwas zu tun, oder einfach von einer schlafenden Person, an die dieselbe Klimaanlage ihre Luft richtet fließen ...

Manchmal können die Handlungen von „menschlichen Assistenten“, die in einem schwierigen Szenario arbeiten, eher schaden als einer Person helfen. Es ist klar, dass ein System, das selbst die Bedürfnisse des Eigentümers liest, viel bequemer wäre.

Eine Variante eines solchen Systems ist in der Abbildung dargestellt. Dies ist eine Geschäftsidee, deren materielle Elemente bereits weitgehend entwickelt sind.


In der Abbildung am Anfang der Kette ist ein Experte. Er legt die Arbeitsregeln fest, nach denen der Server dem Klimasystem den Befehl gibt, mit der Arbeit zu beginnen. Das Klimasystem reguliert Luftfeuchtigkeit, Temperatur, Luftdurchsatz und Belichtung. Infolge des Betriebs dieses Systems ändern sich die Parameter des häuslichen Klimawandels, die sich auf die Person auswirken. Weiter entlang der Kette werden Daten von einer Person und von der externen Umgebung (sowohl von zu Hause als auch von der Straße) zum Server geleitet, verarbeitet und der Server gibt Befehle basierend auf neuen Daten. Der Zyklus ist geschlossen.

Sensoren an einer Person geben biometrisches Feedback und ermöglichen es Ihnen, vom Klimasystem solche häuslichen Klimaparameter zu erhalten, die es einer Person ermöglichen, sich wohl zu fühlen.

Wichtige Punkte des Systems

Die wichtigsten Punkte der Schaltung sind die Sensoren und die Steuereinheit .

Welche Sensoren sind für eine Person bequem zu verwenden? Es scheint, dass man für diese Rolle versuchen sollte, die modifizierten Analoga von Fitnessarmbändern , die am Handgelenk getragen werden, zu verwenden, um Biodaten während des Sports zu messen.

Jetzt werden gewöhnliche Fitnessarmbänder gemessen (diese Liste ist höchstwahrscheinlich nicht vollständig):

• Puls
• Temperatur
• Atemrhythmus
• Schweißrate
• Blutzucker
• Herzfrequenz
• der Anteil an Fettgewebe
• Blutdruck
• Blutsauerstoffsättigung,
• Körperwasserhaushalt,

- und wissen, wie diese Daten über WLAN gesendet werden.

Der zweite Schlüsselpunkt der Schaltung ist der Steuerblock. Die Aufgabe der Systemverwaltung beschränkt sich auf die Modellierung der Beziehung zwischen menschlichen Parametern und Umgebungsparametern. Der Mensch ist, wenn er als Generator biologischer Parameter betrachtet wird, ein System, das im Bereich stabil ist. Stabilität ist die Fähigkeit eines Systems, seinen aktuellen Zustand unter dem Einfluss äußerer Einflüsse aufrechtzuerhalten. Jede Person hat ihre eigenen Kombinationen von Parametern, die die Stabilität in einem bestimmten Bereich aufrechterhalten. Vermutlich beschreibt eine Reihe von Punkten aus dem Parameterraum oder den Punkten des Phasenraums, die diesen Parametern zugeordnet sind (Phasenbahn), einen dynamischen Komfortzustand, der für jede einzelne Person einzigartig ist. Das heißt, ein solches Modell sollte per Definition die individuellen Vorlieben der Menschen berücksichtigen.

Es scheint am zweckmäßigsten zu sein, ein Modell der Beziehung zwischen menschlichen Parametern und Umweltparametern mithilfe von maschinellem Lernen zu erstellen.

Die Hauptprobleme beim maschinellen Lernen im Projekt sind nun:

• Wie wird das Modell trainiert?
• wie man die Trainingszeit verkürzt.

Eine gesonderte Überlegung verdient die Suche nach Modellschulungsoptionen, die insbesondere von der Art der menschlichen Parameter abhängen, die im Rahmen des Feedbacks die schwerwiegendsten Auswirkungen haben.

Die Frage der Verkürzung der Modellschulungszeit wird höchstwahrscheinlich durch die Verwendung eines vorab geschulten Systems gelöst, das vom Benutzer während des Betriebs umgeschult wird.

Einfachere Probleme, die sich beispielsweise auf den gleichzeitigen Aufenthalt mehrerer Personen im Raum beziehen (deren Präferenzen zu wählen sind), und andere Probleme der „Führungsebene“ können leicht gelöst werden, indem das System manuell mit dem Benutzer konfiguriert wird.

Ähnliche Systeme mit Biometrie können weit verbreitet eingesetzt werden: Sie eignen sich für viele Räume, in denen sich eine Person lange Zeit befindet. Dies sind Privathäuser, Pensionen, geschlossene Räume, Autos, Kabinen von Wasserschiffen.

Entwicklung Kommerzialisierung

Warum ist die Kommerzialisierung dieser Geschäftsidee interessant? Es gibt mehrere verwandte Antworten auf diese Frage.

In der Wirtschaftsliteratur wird viel über die Aspekte der Digitalisierung geschrieben. Alte Wege zur Produktwerbung werden unwirksam und das Unternehmen sucht nach neuen Ansätzen. Die Geschäftswelt spricht von Individualisierung - dem Übergang von einem Gruppenansatz zur individuellen Produktion. Mit einem individuellen Ansatz werden Produkte nicht „für alle“ ( für alle geeignet ) hergestellt, sondern für jede einzelne Person. Die Anpassung ist für Hersteller kostengünstig, da sie einen Wettbewerbsvorteil bietet, indem sie einen höheren Wert für den Verbraucher schafft.

Durch die Entwicklung eines Systems mit biometrischem Feedback können wir unseren Wohnraum anpassen: eine Wohnung, ein Haus, ein Auto, ein Wasserfahrzeug.

Ein wichtiger Faktor bei jeder Entwicklung ist die Bereitschaft und die Kosten . Und hier sieht das Projekt auch vorteilhaft aus: Die Materialkomponenten des vorgestellten Schemas - das Klimasystem und die Sensoren - müssen nicht von Grund auf neu entwickelt werden, sondern es wird notwendig sein, vorhandene Proben an spezifische Bedürfnisse anzupassen. Eine signifikante Entwicklung erfordert nur Soft: Erstellen eines Modells, auf dem das System funktioniert.

Wir geben ein Beispiel. Ich erinnere mich an eine Grafik aus einer Studie über die wichtigsten Trends auf dem Gebiet der künstlichen Intelligenz. Die Grafik zeigt, dass einige der KI-Trends von Unternehmen bereits weit verbreitet sind (High Level of Business Adoption). Die Aufmerksamkeit wird jedoch von anderen Forschungsbereichen auf sich gezogen, die für Unternehmen weniger interessant sind und unter bestimmten Bedingungen als experimentell bezeichnet werden. Angesichts dieser Trends sind Sie überrascht zu verstehen, dass sie schon lange gehört wurden, aber das Geschäft sie immer noch nicht aktiv nutzt. Aus Sicht des Autors zeigt diese Tatsache deutlich, wie wichtig es ist, ein Forschungsthema für den späteren Geschäftserfolg auszuwählen. Es ist das richtige Thema, das weitgehend einen hohen Übergang von der „experimentellen“ Phase des Projekts zur „Produktionsphase“ gewährleistet. Die Entscheidung, ein Thema zu entwickeln, das für Unternehmen „verständlich“ und von hoher Bereitschaft ist, ist der Schlüssel zu einer hohen Attraktivität der Forschung für Unternehmen.

Und schließlich: Wenn man die Wirtschaftlichkeit eines Produkts betrachtet, muss man verstehen, dass die Person, die dieses Projekt entwickelt, nicht ein Produkt erhält, sondern eine vorgefertigte Plattform für eine Reihe von Anwendungen.

Für den Autor erscheint es interessant, menschenbezogene Systeme zu modellieren. Insbesondere ist es von Interesse, dass sich bei der Massenverwendung von Systemen mit Biometrie im Laufe der Zeit Informationen über die Beziehung menschlicher Bio-Daten zu Umweltparametern ansammeln. Solche Informationen werden wertvolles Material für die weitere Arbeit sein.