radary i sztuczna inteligencja
advertisement
NAUKA RADARY I SZTUCZNA INTELIGENCJA S ystemy monitorujące aktywność nie są zupełną nowością – czynniki takie jak rozwój technologiczny, starzenie się społeczeństwa, rosnąca przewidywana długość życia ludzi i brak odpowiedniej liczby osób do opieki nad osobami starszymi musiały w końcu doprowadzić do ich powstania. Obecne rozwiązania z tego zakresu borykają się jednak z kilkoma problemami, które trudno jest pokonać. Recepty na ich rozwiązanie może dostarczyć projekt RadCare, w ramach którego powstaje innowacyjny system przygotowywany wspólnie przez naukowców z Politechniki Warszawskiej i Bergen University College w Norwegii. FOT. FOTOLIA.PL Materiał przygotowany we współpracy z NCBR Rewolucyjny system opracowywany przez polskich i norweskich naukowców pozwoli na znacznie bardziej zautomatyzowaną opiekę nad osobami starszymi i niepełnosprawnymi. ŚWIEŻE PODEJŚCIE Monitorowanie aktywności motorycznej pacjenta pozwala na automatyczne poinformowanie opiekuna o jego upadku, wstaniu z łóżka, nietypowym zachowaniu czy podejrzanie długim okresie spędzonym w bezruchu. W tej chwili do tego celu wykorzystuje się kamery lub opaski zakładane na nadgarstek. Te pierwsze z oczywistych względów budzą obawy o prywatność osób objętych opieką. Drugie natomiast, bardzo popularne wśród sportowców, nie cieszą się wielkim entuzjazmem w gronie osób starszych. Poza tym bardzo łatwo je zdjąć – mogą więc stać się przyczyną wielu fałszywych alarmów, a w kluczowym momencie po prostu zawieść. Dlatego naukowcy pracujący nad projektem RadCare postanowili całkowicie odciąć się od standardowych koncepcji i opracować zupełnie nową, nieinwazyjną i pewną metodę monitorowania. Przygotowują system, którego głównymi elementami są moduły radarowe o bardzo małej mocy promieniowania elektromagnetycznego. POLSKA SZTUCZNA INTELIGENCJA Pomysł jest świetny – dwie niewielkie kostki stojące w pomieszczeniu są dla pacjentów całkowicie neutralne. Wykorzystując sygnał radiowy, radary rejestrują pewne schematy ich zachowań, które są następnie interpretowane przez komputery. Efekt pozwala na dostarczenie opiekunom wszystkich najważniejszych informacji dotyczących osób objętych opieką. Realizacja tej idei wymaga jednak ogromnych nakładów pracy: – Energia promieniowania radaru jest wielokrotnie mniejsza od tej emitowanej przez telefon komórkowy. Obróbka uzyskanego dzięki niemu sygnału to znacznie bardziej skomplikowany proces niż w przypadku obrazu z kamer czy danych z akceleratorów i żyroskopów. Ekstrakcja tego, na czym nam zależy, czyli prędkości, przyspieszenia czy skrętów pacjenta, stanowi wielkie wyzwanie – tłumaczy profesor Wiesław Winiecki, który kieruje polskim zespołem badawczym. Informacje z radarów analizują wyjątkowo zaawansowane algorytmy sztucznej inteligencji. Na podstawie wyliczeń podejmują decyzję o wezwaniu pielęgniarki lub poinformowaniu jej o długofalowych zmianach w zachowaniu pacjenta. Profesor Winiecki twierdzi, że to właśnie przygotowanie algorytmów najbardziej angażuje jego zespół. Nie ukrywa dumy z osiągnięć współpracowników: – Algorytmy pokazują nasz potencjał naukowy oraz to, jak świetnych specjalistów mamy w Polsce – mówi. WSPÓŁPRACA NA WIELU PŁASZCZYZNACH Jeden z takich specjalistów dał zresztą początek projektowi RadCare: – Kilka lat temu zgłosił się do nas absolwent naszego wydziału pracujący w Norwegii. Zwrócił uwagę na problem starzejącego się społeczeństwa oraz opieki nad starszymi i zaproponował realizację projektu. Dla nas ta tematyka była wówczas nowością. Podchodziliśmy do niej z niepewnością, ale postanowiliśmy spróbować. Od początku wykazywaliśmy się dużym zaangażowaniem, poszerzaliśmy naszą wiedzę, zanim jeszcze uzyskaliśmy pewność, że będziemy w stanie wcielić koncepcję w życie – wspomina profesor Winiecki. Ostatecznie projekt RadCare udało się rozpocząć dzięki dofinansowaniu z programu Polsko-Norweska Współpraca Badawcza realizowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. Kierownik projektu dodaje, że przedsięwzięcie jest dobrym przykładem eksportu polskiej myśli technologicznej. Wysoce wykwalifikowana kadra naukowa, która wyjeżdża za granicę, w wielu przypadkach wraca do Polski bogatsza o nowe doświadczenia, co pozwala urzeczywistniać kolejne idee wraz z rodakami, ale też nawiązywać współpracę pomiędzy państwami. W tym przypadku naukowcy znad Wisły odpowiadają za stronę techniczną projektu, opracowanie innowacyjnego systemu, Norwegowie natomiast wzięli na siebie zagadnienia geriatryczne i dotyczące strony medyczno-opiekuńczej. Posiadają oni specjalnie wyposażone laboratoria, w których odbywa się większość testów prototypowych egzemplarzy urządzeń. Na tym jednak ich wkład się nie kończy. Współpraca realizowana jest na wielu płaszczyznach – czip radarowy wykorzystywany w sprzęcie wyprodukowała również norweska firma. 15 liczba dofinansowanych wniosków DO DOMÓW OPIEKI, A PÓŹNIEJ DO SKLEPÓW? Innowacyjny system monitorowania aktywności może znaleźć zastosowanie przede wszystkim w domach opieki. Celem projektu RadCare nie jest co prawda wdrożenie systemu, ale pracujący nad nim naukowcy zamierzają uruchomić kolejną inicjatywę, która zakończy się możliwością wprowadzenia go na rynek. Mają wysokie ambicje: – Chcielibyśmy spróbować zastosować jeszcze inne technologie wspomagające radar: nie brakuje nam pomysłów. Po kilku latach prac jesteśmy już bardzo wdrożeni w tematykę i zaangażowani w projekt. Spróbujemy go kontynuować – tłumaczy biorący udział w projekcie profesor Roman Z. Morawski. RadCare budzi duże nadzieje. Nie dość, że rozwiązuje problemy innych technik monitoringu, to jeszcze elektronika zastosowana w modułach radarowych jest dość tania. Profesor Winiecki przyznaje, że nietrudno sobie wyobrazić, iż za kilkanaście lat tego typu urządzenie będzie można kupić w sklepie i używać go w domu. 54,9 POLACY I NORWEGOWIE SPRAWDZAJĄ BEZPIECZEŃSTWO BIOPALIW W obszarze dotyczącym zdrowia w ramach programu Polsko-Norweska Współpraca Badawcza Polacy i Norwegowie pracują również nad innym interesującym przedsięwzięciem o nazwie FuelHealth. Uniwersytet Jana Kochanowskiego w Kielcach wraz ze Szkołą Główną Gospodarstwa Wiejskiego i Państwowym Instytutem Motoryzacji prowadzą działania z Instytutem Zdrowia Publicznego w Oslo – wspólnie badają wpływ stosowania biopaliw na zdrowie ludzi i środowisko. Potencjalne związane z nimi zagrożenia powinny zostać dokładnie przeanalizowane – mimo że biopaliwa są w tej chwili używane w Europie na marginalną skalę, to plan UE zakłada stopniowe zwiększanie udziału ich domieszek w benzynie oraz oleju napędowym. Naukowcy sprawdzają także wpływ filtrów cząstek stałych wykorzystywanych w układach wydechowych na ewentualne toksyczne efekty emisji silnika Diesla podczas spalania biopaliw. Michał Pisarski mln PLN Institute of Public Health wartość dofinansowanych wniosków Bergen University College RADCARE Politechnika Warszawska FuelHealth Uniwersytet Jana Kochanowskiego w Kielcach Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego; Państwowy Instytut Motoryzacji
