Feedback biométrico

O artigo foi baseado no texto do discurso do autor na sessão de apresentação do projeto DataFest6 , realizada de 10 a 11 de maio em Moscou

Todos nós já fomos crianças, muitos de nós já temos nossos próprios filhos, ou pelo menos temos experiência com crianças pequenas. Portanto, podemos imaginar como um bebê incapaz de falar diz aos adultos o que está acontecendo com ele. Primeiro, um adulto presta atenção ao bebê, vê sua aparência, cor da pele, talvez toque sua testa e, com base nos resultados de tais ações, toma uma decisão: o que precisa ser feito para que a criança se sinta bem.

Formalizamos a descrição do processo:

• remover dados
• nós os substituímos no modelo (que está na nossa cabeça),
• com base nos resultados da simulação, agimos.

O que é importante: a própria criança não dá ordens a ninguém, os adultos apenas olham para os dados biométricos e, como resultado, a criança recebe ações que a devolvem à zona de conforto.

Esta é uma ilustração da afirmação: uma pessoa pode controlar máquinas não apenas através de movimentos ou através do pensamento (através da leitura de pulsos neurais), mas também através de bio-parâmetros. Ou mais mundano: um sistema de suporte à vida pode ser construído com base em um ciclo com feedback biométrico .

Aplicativo de negócios

Primeiro, lembre-se do que é uma Smart Home ou Smart Home. A Wikipedia escreve que este é um sistema de automação para um edifício residencial ou comercial. Por exemplo, saindo de casa, você fecha a porta da frente e, ao mesmo tempo, a casa desliga a eletricidade, a água e o alarme está conectado. Agora todos os elementos da Smart Home estão trabalhando em um cenário difícil. Ou seja, para que o ar condicionado incluído no sistema Smart Home pare de aquecer e comece a esfriar o ar, ele deve ser reprogramado. Se uma pessoa adulta, capaz, estiver envolvida na reprogramação, então para ele simplesmente não será muito conveniente. Mas imagine que estamos falando, por exemplo, sobre crianças pequenas que brincam sozinhas na sala, ou sobre uma pessoa incapacitada que, em princípio, não é capaz de fazer nada por conta própria, ou simplesmente sobre uma pessoa adormecida para quem o mesmo ar condicionado direciona seu ar fluxo ...

Às vezes, as ações de “assistentes humanos” trabalhando em um cenário difícil podem prejudicar mais do que ajudar uma pessoa. É claro que um sistema que lê as necessidades do proprietário seria muito mais conveniente.

Uma variante desse sistema é mostrada na figura. Essa é uma ideia de negócio, cujos elementos materiais já estão amplamente desenvolvidos.


No diagrama no início da cadeia é um especialista. Ele define as regras de trabalho, após as quais o servidor dá a ordem ao sistema climático para começar a trabalhar. O sistema climático regula a umidade do ar, a temperatura, a vazão do ar e a exposição à luz. Como resultado da operação deste sistema, os parâmetros do clima doméstico mudam, o que afeta a pessoa. Mais adiante, os dados de uma pessoa e do ambiente externo (de casa e da rua) vão para o servidor, são processados ​​e o servidor fornece comandos com base em novos dados. O ciclo está fechado.

Os sensores de uma pessoa fornecem feedback biométrico e permitem que você obtenha do sistema climático parâmetros climáticos domésticos que permitem que a pessoa se sinta confortável.

Pontos principais do esquema

Os pontos principais do circuito são os sensores e a unidade de controle .

Quais sensores são convenientes para usar por uma pessoa? Parece que, para esse papel, deve-se tentar usar os análogos modificados das pulseiras de fitness usadas no pulso para medir dados biológicos durante os esportes.

Agora, as pulseiras comuns de fitness são medidas (é provável que esta lista não esteja completa):

• pulsar
• temperatura
• ritmo respiratório
• taxa de transpiração
• açúcar no sangue
• frequência cardíaca
• a proporção de tecido adiposo
• pressão sanguínea
• saturação de oxigênio no sangue,
• balanço hídrico corporal,

- e saiba como enviar esses dados por Wi-Fi.

O segundo ponto chave do circuito é o bloco de controle. A tarefa de gerenciar o sistema é reduzida à modelagem do relacionamento de parâmetros humanos e ambientais. O homem, se considerado como gerador de parâmetros biológicos, é um sistema estável na faixa. Estabilidade é a capacidade de um sistema manter seu estado atual sob a influência de influências externas. Cada pessoa tem seu próprio conjunto individual de combinações de parâmetros que mantêm a estabilidade em um determinado intervalo. Presumivelmente, um conjunto de pontos do espaço de parâmetros ou dos pontos do espaço de fase associados a esses parâmetros (trajetória de fase) descreve um estado dinâmico de conforto específico para cada pessoa. Ou seja, esse modelo, por definição, deve levar em consideração as preferências individuais das pessoas.

Parece que é mais conveniente criar um modelo da relação entre parâmetros humanos e parâmetros ambientais usando o aprendizado de máquina .

Agora, os principais problemas associados ao aprendizado de máquina no projeto são:

• como o modelo será treinado,
• como reduzir o tempo de treinamento.

Uma consideração separada merece a busca de opções de treinamento de modelos que dependerão, em particular, da natureza dos parâmetros humanos que têm o impacto mais sério na estrutura do feedback.

É provável que a questão de reduzir o tempo de treinamento do modelo seja resolvida usando um sistema pré- treinado que será treinado novamente pelo usuário durante a operação.

Problemas mais simples, por exemplo, relacionados à permanência simultânea de várias pessoas na sala (cujas preferências de escolha) e outros problemas do nível "gerencial" são facilmente resolvidos através da configuração manual do sistema com o usuário.

Sistemas semelhantes com biometria podem ser amplamente utilizados: eles são adequados para muitas salas onde uma pessoa está por um longo tempo. São casas particulares, pensões, espaços fechados, carros, cabines de embarcações de água.

Comercialização de desenvolvimento

Por que a comercialização dessa ideia de negócio é interessante? Existem várias respostas relacionadas a esta pergunta.

Há muita literatura na literatura de negócios sobre os aspectos da digitalização. As velhas formas de promover produtos estão se tornando ineficazes e os negócios estão procurando novas abordagens. O mundo dos negócios fala em personalização - a transição de uma abordagem de grupo para a produção individual. Com uma abordagem individual, os produtos não são feitos “para todos” ( adequados para todos ), eles são feitos para cada pessoa. A personalização é econômica para os fabricantes, pois fornece uma vantagem competitiva ao criar maior valor para o consumidor.

O desenvolvimento de um sistema com feedback biométrico nos permitirá personalizar nosso espaço de vida: um apartamento, uma casa, um carro, uma embarcação.

Um fator importante em qualquer desenvolvimento é o seu grau de prontidão e custo . E aqui o projeto também parece vantajoso: os componentes materiais do esquema apresentado - o sistema climático e os sensores - não precisam ser desenvolvidos a partir do zero; na verdade, será necessário adaptar as amostras existentes às necessidades específicas. O desenvolvimento significativo requer apenas soft: criar um modelo no qual o sistema funcione.

Nós damos um exemplo. Lembro-me de um gráfico de um estudo das principais tendências no campo da Inteligência Artificial. O gráfico mostra que algumas das tendências de IA já são amplamente usadas pelas empresas (Alto Nível de Adoção de Negócios). Mas a atenção é atraída por outras áreas de pesquisa, que são menos interessantes para os negócios e são condicionalmente chamadas de Experimental. Considerando essas tendências, você fica surpreso ao entender que elas são ouvidas há muito tempo, mas os negócios ainda não as usam ativamente. Do ponto de vista do autor, esse fato mostra claramente a importância de escolher um tópico de pesquisa para o sucesso subsequente dos negócios. É o tópico correto que, em grande medida, garante uma alta velocidade de transição da etapa "experimental" do projeto para a "produção". A escolha de desenvolver um tópico que seja “compreensível” para os negócios e tenha um alto grau de prontidão é a chave para um alto nível de atratividade da pesquisa para os negócios.

E finalmente: ao considerar a economia de um produto, você precisa entender que quem desenvolve este projeto recebe não um produto, mas uma plataforma pronta para várias aplicações.

Parece interessante para o autor modelar sistemas humanos. Em particular, é interessante que, com o uso em massa de sistemas com biometria, ao longo do tempo, as informações se acumulem sobre a relação dos dados biológicos humanos com os parâmetros ambientais. Essas informações serão um material valioso para trabalhos futuros.