Elektromos mintákból születik a mozdulat

2022.05.21. 16:33

Mesterséges intelligencia tanítja mozogni a protézist

Lévay György több testrészét kellett amputálni egy agyhártyagyulladás miatt 2010-ben. Pontosan 10 éve kezdett azon dolgozni, hogy a protézist a mozdulataikhoz tudják hangolni a viselőik. Robotikával és mesterséges intelligenciával kezdett foglalkozni. Egy ösztöndíjnak köszönhetően mesterszakos tanulmányait az Egyesült Államokban végezte a Johns Hopkins Egyetemen, ahol két társával kidolgozta a GEAR nevű számítógép-irányítási rendszert, ennek felhasználási területeit pedig a győri Széchenyi egyetemmel közösen kutatják. Mindkét esetben elmondható, hogy egy rendkívül lassan fejlődő területről van szó. A kitűzött cél még messze van.

Sperling Krisztina

Lévay György már a Pázmány Péter egyetemen mérnökképzésen vett részt, hálózatfejlesztést tanult, amikor váratlanul fertőző bakteriális agyhártyagyulladás következtében több testrészét kellett amputálni. A lábfejeit a közepéig kellett csonkolni, levágták a sarkait, amputálni kellett jobb kézfejét, illetve bal karjának egy részét. Nagyjából 3 hónapot töltött kórházban. Ezután kezdett benne tudatosulni, hogy az egész élete gyökeresen megváltozott.

Többet várt, mint amire a protézis képes

Mint mesélte, amikor 2012-ben protézist kapott, az volt az elvárása, hogy ez az eszköz majd jelentős javulást hoz az életminőségében. Ezzel szemben ennek az ellenkezőjét kellett megtapasztalnia. Úgy fogalmazott, hogy sok szempontból inkább nehezítette az életét.

“Nem akartam elhinni, hogy itt tart a technológia. Majdhogynem használhatatlan volt. Ráeszméltem arra, hogy ezeknek a rendszereknek a képességei jelentősen túl voltak értékelve. Többet várunk az eszköztől, mint amire valójában képes. Ezért kezdtem el foglalkozni azzal, hogy az irányításelméleti részen mit lehet tenni azért, hogy jobb legyen” - idézte fel a kezdeteket.

Mint mondta, az alapvető probléma ugyanis az, hogy bár nagyon drágák ezek a protézisek, sok fejlett technológia beépítésével készülnek, de a gyártók nem teszik lehetővé, hogy a felhasználók olyan beállításokat végezzenek, el, amelyekkel magukra tudják hangolni ezeket az eszközöket.

Lévay György pontosan 10 éve kezdett a bionikus robotkar fejlesztésén dolgozni. Fotó: Lévay György

Évtizedek óta ugyanaz a működési elv

Kérdésünkre, hogy hogyan működnek ezek a protézisek, elmondta, hogy a jelenleg is használt technológia már a hatvanas évek óta létezik.

“Ezek úgy működnek, hogy elektródákon keresztül érzékelik azt az elektromos jelet, ami akkor keletkezik, amikor egy izmot megfeszítünk. Ha például megfeszítem a bicepszemet, akkor ezt az egyik elektróda észleli, és hajlik a kéz, ha pedig ellazítom, azt a másik, és kiegyenesedik. A bionikus protézisek 90 százaléka ezen az egyszerű elven működik.”

Mint megtudtuk, azok a fejlesztések, amelyeken az egyetemeken, kutatólaborokban dolgoznak, egyelőre jórészt csak kontrollált körülmények között működnek. Valószínűleg soha nem is fognak eljutni a felhasználókhoz.

Elektromos mintákból születik a mozdulat

Lévay György kutatási területe a mesterséges intelligencia alapú irányítási rendszer. Ez azon kevés dolgok egyike, ami a laboratóriumból kikerül. Ez a rendszer úgy működik, hogy az izom feszítettségét mérő elektródákat egymással összefüggésben kezeli. Azt vizsgálják, hogy egyszerre a nyolc elektróda milyen jelet ad le és ez milyen mintát hoz létre. 
Ezeket a mintákat meg lehet tanítani egy algoritmusnak. A mindennapi életben ezeknek a használatával az algoritmus dönt arról, hogy milyen mozdulatot végezzen a protézis. A probléma jelenleg az, hogy túl sokszor dönt rosszul, és emiatt gyakran kell tanítani. Lévay György kutatásának a lényege, hogy ne kelljen minden használat előtt újratanítani az algoritmust, hanem ha rosszul értelmezte a jeleket - például fogás helyett elfordítja a csuklót - egy okosóra segítségével ezt jelezni lehessen neki. Ezt kis lépésekkel beépíti a saját tanulási halmazába. Pont úgy, ahogy az ember is tanul a hibáiból.

“Biológiai analógiát próbáltunk arra találni, hogy hogyan tanul az ember a hibáiból, és ezt meg tudja-e valósítani egy mesterséges intelligencia”. Ezt a technológiát egy amerikai cég várhatóan a közeljövőben piacra dobja.

Lekörözte a technológia a tudományt

A robotikai részét tekintve, a technológia elég fejlett, megközelítőleg arra képes, mint a testünk. A tudománynak vannak olyan részei, amik nagyon le vannak maradva a technológiához képest. “Nem is fogunk tudni komoly előrelépést tenni, amíg valaki ezeket meg nem fejti. Azt mondanám, a technológia jelen pillanatban előrehaladottabb, mint a tudomány. Nagyon lassan történik változás ezeken a területeken. Jelenleg kilátásban sincs, hogy valamilyen nagyobb változás történjen. De ez teljesen normális. A felfedezés és az innováció két különböző dolog, ami jelenleg nagyon összemosódik a világban. Gyakorlatilag minden tudományterületen a száz-százötven éve lefektetett tudományos eredmények bizonyításán és felhasználásán dolgozunk. Ezen kívül semmi újat nem tudunk adni vagy kitalálni. Sajnos ez van. Ez nem is baj, hiszen miért is kellene újat kitalálni, ha még a régit sem tudjuk használni”- fogalmazott.

A mesterséges intelligencia képes úgy tanulni, ahogy az ember tanul a hibáiból. Fotó: Lévay György

Kezek nélküli irányítás

A Széchenyi egyetemmel egy közös projekten dolgozik. Még az egyesült Államokban kezdett kifejleszteni egy olyan eszközt, amivel lábbal lehet irányítani gyakorlatilag bármit. “Azzal kezdtem foglalkozni, hogy aki a kezét nem tudja használni a számítógép irányításához, milyen alternatív lehetőségei vannak. Amikor ezeket a lehetőségeket kerestem, akkor azt találtam, hogy nem nagyon léteznek ilyenek. Ennek a technológiának a továbbfejlesztésén és különböző ipari, védelmi ipari és egyéb piaci felhasználásain dolgozunk az egyetemmel. Ilyen például a drónok irányítása, de például az egyetem autonóm autóját is irányítottuk már lábbal, távvezérléssel. Ezzel az egy eszközzel, ami felhúzható mint egy papucs, helyettesíthető a kormány, a gázpedál és a fékpedál. Sok felhasználási terület van amiket vizsgálunk és a közös munkánknak ez is az egyik célkitűzése, hogy megtaláljuk azokat, ahol ennek a legtöbb hasznát vehetjük”.  

Hírlevél feliratkozás
Ne maradjon le a kisalfold.hu legfontosabb híreiről! Adja meg a nevét és az e-mail-címét, és mi naponta elküldjük Önnek a legfontosabb híreinket!

Ezek is érdekelhetik

Hírlevél feliratkozás
Ne maradjon le a kisalfold.hu legfontosabb híreiről! Adja meg a nevét és az e-mail-címét, és mi naponta elküldjük Önnek a legfontosabb híreinket!

Rovatunkból ajánljuk

További hírek a témában