44-летняя Сара де Лагард стала одним из первых людей в мире, получивших бионическую руку, поддерживаемую искусственным интеллектом.
В сентябре 2022 года Сара поскользнулась на мокрой от дождя платформе лондонского метро и упала под движущийся поезд. Несмотря на медицинское вмешательство, спасти ее руку и ногу не удалось.
Бионическая рука с искусственным интеллектом, разработанная британской компанией Covvi Благодаря этому она получила почти естественный диапазон движений в руке, который со временем будет распространен и на пальцы.
Она описывает себя как "80% человека и 20% робота" и присоединяется к небольшому числу людей по всему миру, которые вернули себе естественные движения в поврежденных конечностях благодаря передовым протезам.
Национальная служба здравоохранения (NHS) предоставила де Лагард протез ноги, но руку было нелегко найти. Она рассматривала частные варианты, но их стоимость превысила 300 000 фунтов стерлингов.
Де Лагард начала кампанию по сбору средств, и отклик был ошеломляющим. Она говорит: "Я думала, что мы соберем 10 000 фунтов стерлингов, но деньги начали поступать", и в итоге она получила достаточно средств, чтобы обратиться в компанию Covvi, ведущую в отрасли компанию по протезированию, специализирующуюся на протезах верхней части тела.
Как это работает?
Когда человек теряет конечность, в поврежденной культе остаются здоровые нервные окончания.
Эти нервные окончания генерируют миоэлектрические сигналы в мышцах, которые могут быть уловлены электродами и преобразованы в искусственные электрические сигналы, передаваемые в двигатели протеза.
В промежутках между ними алгоритмическая обработка преобразует миоэлектрические сигналы в физические действия. Когда де Лагард думает о выполнении определенного движения, движения мышц в ее локте распознаются и преобразуются в действия с помощью программного обеспечения ИИ, встроенного в протез конечности.
В свою очередь, бионическая рука и кисть могут выполнять нужные ей движения, а со временем система искусственного интеллекта совершенствует их для повышения точности.
"У искусственного интеллекта есть две стороны. Одна из них потенциально довольно пугающая, но с другой стороны, простите за каламбур, она может вернуть мне часть моей жизни", - заявила она, что является актуальным моментом на фоне дискуссий о пагубных рисках ИИ для человечества.
Посмотреть это сообщение на Instagram
Искусственный интеллект лежит в основе следующего поколения передовых протезов и интерфейсов "мозг-машина", включая устройство, которое позволяет парализованному человеку чтобы снова пошевелить ногами.
Герт-Ян Оскам сломал шею в 2011 году, в результате чего его полностью парализовало в нижней части тела. Устройство искусственного интеллекта, подключенное к его мозгу, передает электрические сигналы через поврежденный участок позвоночника, чтобы стимулировать мышцы ног.
Еще один недавний эксперимент В нем имплантаты головного мозга сочетаются с машинным обучением для восстановления связи между поврежденными участками головного и спинного мозга, что позволяет парализованному человеку вновь обрести подвижность и чувствительность конечностей.
В случае де Лагард управление бионической рукой будет становиться все более естественным с практикой, реагируя на крошечные подергивания мышц, фиксируемые датчиками, что даст ей возможность держать яйцо или поднимать монету.
Перед установкой устройства Сара прошла тщательную подготовку, чтобы настроить и оптимизировать функциональность своей новой конечности, в том числе научиться сгибать руку и вращать запястье.
Как искусственный интеллект может способствовать созданию бионических протезов?
Передовым моторизованным протезам, реагирующим на электрическую активность поврежденной конечности, уже более десяти лет, но машинное обучение (ML) значительно ускорило их работу.
Вот как это работает:
- Обнаружение мышечных движений: Протез оснащен электродами, которые улавливают слабые электрические сигналы, возникающие при движении мышц поврежденной конечности пользователя, когда он думает о выполнении какого-либо действия. Эти обнаруженные и усиленные мышечные сигналы передаются на мини-компьютер, встроенный в протез конечности.
- Интерпретация сигналов: Мини-компьютер, установленный на конечности или теле, запускает алгоритм машинного обучения для интерпретации полученных сигналов, декодируя предполагаемые действия пользователя на основе этих электрических импульсов. Методы машинного обучения позволяют точно распознавать и классифицировать электрические сигналы с достаточной степенью детализации, чтобы обеспечить движение.
- Выполнение действий: Интерпретированные сигналы преобразуются в команды, которые управляют двигателями протеза, заставляя кисть и руку выполнять необходимые действия. Это может быть как поднятие предмета, так и вращение запястья или размыкание кисти.
- Непрерывная оптимизация: Программное обеспечение с искусственным интеллектом учится предугадывать наиболее распространенные движения пользователя, делая процесс более эффективным и плавным с течением времени.
Протезы конечностей со временем будут давать возможность чувствовать, а также выполнять сложные действия, такие как захват и манипулирование небольшими предметами.
ИИ стал неотъемлемой частью процесса преодоления разрыва между технологиями и нервной системой, что открывает мир возможностей для медицинской реабилитации.
Со временем технологические и биологические системы, вероятно, станут почти полностью однородными, общаясь естественным образом.
