As próteses biônicas permitem que pessoas com membros amputados restaurem parte das funções de um braço, perna ou dedos ausentes. Com o tempo, a biônica está se tornando mais perfeita, respectivamente, o leque de possibilidades das próteses está se expandindo. No entanto, os pacientes precisam de um longo período de adaptação para aprender a lidar com seu novo membro, é muito difícil.
Como se viu , as tecnologias de aprendizado de máquina podem ajudar. Ou seja, AI, onde o aprendizado por reforço é usado. O novo método já foi testado em ensaios clínicos. Um voluntário era um homem sem perna (ou melhor, suas partes abaixo do joelho), que foi substituído por um membro artificial.
Em uma situação normal, uma pessoa precisa treinar por horas para se adaptar ao uso de uma prótese tecnológica. O novo modelo funciona de maneira diferente - nesse caso, ele se adapta ao proprietário, adaptando-se às características de seus movimentos. Nesta prótese, um algoritmo especializado que controla uma articulação artificial ajuda.
Os desenvolvedores dizem que é muito cedo para falar sobre a introdução da tecnologia demonstrada na medicina, foi apenas um "desempenho de demonstração", que possibilita julgar as possibilidades de aprendizado de máquina em próteses biônicas. Os cientistas provaram que sua tecnologia tem alto potencial, então o trabalho continua.
Os resultados foram publicados em uma publicação
oficial, a seção
IEEE Transactions on Cybernetics . Muito provavelmente, a nova tecnologia será o começo do desenvolvimento de vários métodos de máquina para o "treinamento" de próteses biônicas. Isso reduzirá o tempo e o dinheiro gastos na preparação de pacientes para o trabalho com próteses convencionais que não estão equipadas com um assistente de IA. O algoritmo permite adaptar a prótese a quase todas as condições, alterando o modo de operação de maneira automática, literalmente em movimento.
O joelho biônico possui 12 parâmetros de trabalho diferentes que precisam ser ajustados. A IA faz isso automaticamente; portanto, em vez de alguns dias de adaptação, você pode falar sobre algumas horas. No processo, o algoritmo começa a "entender" como uma pessoa interage com o sistema eletrônico-mecânico, após o qual há um rápido ajuste dos modos de operação deste último.
Segundo a representante da equipe de desenvolvimento, Jenny C, é bastante difícil para o corpo se adaptar a um objeto artificial, incorporado no lugar da parte que falta. Nesse caso, a reação do cérebro e do sistema nervoso pode ser imprevisível. O aprendizado de máquina reduz o número e o nível de problemas. Obviamente, as próteses não são ideais, mas os cientistas estão trabalhando gradualmente para reunir as capacidades e funções dos membros orgânicos e mecânicos.
A inteligência artificial torna essa aproximação mais rápida. Os desenvolvedores de IA já provaram que ele pode jogar muitos jogos melhor que os humanos, que antes eram considerados exclusivamente prerrogativas do Homo Sapiens. É verdade que existem dificuldades. Por exemplo, as tecnologias de aprendizado de máquina devem ser mais eficazes do que no caso do aprendizado do jogo, quando a IA analisa milhões de jogos, melhorando sua arte. O paciente não pode passar centenas de horas no laboratório; a tecnologia de aprendizado de máquina deve extrair o máximo das poucas dezenas de minutos de interação com a pessoa que ela possui.
Além disso, nem todos os testes possíveis que poderiam ser úteis para o treinamento foram realizados em laboratório. Em uma situação normal, um paciente com uma prótese biônica da perna, sem apoio, pode cair. A IA nesse caso receberá informações valiosas que ajudarão a evitar uma queda no futuro. Mas os pesquisadores não estudaram a queda devido a preocupações de segurança.
Fosse o que fosse, mas os primeiros resultados foram promissores. A tecnologia foi capaz de determinar uma série de padrões de movimento, que foram usados para adaptar a prótese ao seu transportador, e este trabalho foi realizado rapidamente.
Em um futuro próximo, os desenvolvedores planejam treinar a "IA biônica" para subir e descer as escadas. Além disso, os cientistas estão desenvolvendo um sistema sem fio - agora a unidade de computador de prótese está conectada ao centro de informática com um cabo, de modo que esse sistema não pode ser chamado de móvel ou autônomo. Se os dados do sistema forem transmitidos por via aérea, isso acelerará bastante o processo de troca de dados. O próprio paciente poderá se movimentar livremente em locais com condições diferentes, e não andar apenas em pé.