Yapay Zeka Sakatlanma Risklerini Azaltacak

Artrit ve spor yaralanmaları gibi hastalıklar insanların hareket etmelerinde ciddi problemler oluşturur ve günlük yaşamda işlerinin aksamasına sebep olabilir. Hesaplamalı kas-iskelet sistemi analizi, hastalar ve sporcular için daha iyi tedaviler sağlayabilir ve rehabilitasyon kararlarını iyileştirebilir, ancak insan hareketinde rol oynayan dinamikleri ve kuvvetleri ölçmek çok fazla zaman, ekipman ve uzmanlık gerektirir. Dünya çapında milyonlarca kişi faydalanabilecek olsa da çoğu zaman hesaplamalı hareket araştırması, çok az sayıda hastanın karşılayabileceği bir lükstür.

19 Ekim’de PLOS Computational Biology, dergisinde yayınlanan yeni bir çalışmada, Stanford Üniversitesi’ndeki bir araştırmacı ekibi, insan hareketini ve altta yatan kuvvetleri ölçmek için birlikte çalışan iki özelleştirilmiş iPhone’dan gelen videoyu kullanan, güçlü bir açık kaynaklı hareket yakalama uygulaması olan OpenCap’i tanıtıyor. Yaratıcıları bunun insan hareketi analizinde bir dönüm noktası olacağını, sporcunun yaralanma riskini artıran hareket kalıplarının belirlenmesine veya hareket kabiliyetini kısıtlayan koşullara sahip bireyler için tedavilerin optimize edilmesine yardımcı olacağını umuyor. OpenCap’in, 150.000 ABD Doları tutarındaki laboratuvarları kullanarak günlerce süren insan hareketi hakkındaki değerli bilgileri hesaplaması yalnızca birkaç dakika sürüyor; üstelik maliyetin %1’inden daha az bir maliyetle bunu başarabiliyor.

Araştırmanın kıdemli yazarı, biyomühendislik ve makine mühendisliği profesörü ve Wu Tsai Human Performance Alliance’ın yöneticisi Scott elp: “OpenCap insan hareketi analizini yaygınlaştırıyor. Bir zamanlar erişilemeyen bu araçları her zamankinden daha fazla kişinin eline sunabileceğini umuyoruz.”

 

Hareketi Ölçeklendirmek 

OpenCap, bilgisayarla görme, makine öğrenimi ve kas-iskelet simülasyonu alanındaki en son gelişmeleri birleştirerek hareket analizini özel ekipman veya uzmanlık gerektirmeden yaygın olarak kullanılabilir hale getirir.

Araç, vücudun yer işaretlerinin (dizler, kalçalar, omuzlar ve diğer eklemler) üç boyutlu uzayda nasıl hareket ettiğini hesaplıyor. Daha sonra iskeletin nasıl hareket ettiğini ve hareket sırasında hangi kuvvetlerin uygulandığını belirlemek için insan kas-iskelet sisteminin fiziği ve biyolojisinin karmaşık modellerini kullanır. Buradan eklem açıları veya eklem yükleri gibi önemli biyomekanik verileri hesaplayabilir.

Delp, “Hangi spesifik kasların etkinleştirildiğini bile söyleyebilecektir” diyor.

Toplamda OpenCap, insanların nasıl hareket ettiğine dair zengin bir karakterizasyon sağlıyor; bu bilgiler daha önce yalnızca özel ekipmana sahip özel laboratuvarlarda mevcuttu. Maliyet endişe verici olsa da asıl darboğaz, bu laboratuvar içi değerlendirmeleri yapmak için gereken zaman ve uzmanlıktı.

Stanford İnsan Performansı Laboratuvarı araştırma direktörü ve makalenin ilk yazarlarından Scott Uhlrich, “OpenCap’in sağladığı biyomekanik verileri dakikalar içinde toplamak ve işlemek uzman bir mühendisin günlerini alır” dedi.

OpenCap veri toplama işlemi 10 dakika sürer ve işlem bulutta otomatikleştirilir. Stanford, bu bulut platformunu araştırmacıların kullanımına ücretsiz olarak sunarak hareketi kimin inceleyebileceğini, nerede çalışılabileceğini ve bu çalışmaların ne kadar büyük olabileceğini önemli ölçüde genişletiyor.

Uhlrich: Bugün bir biyomekanik çalışmasındaki ortalama hasta sayısı sadece on dörttür. Çalışmamızda 100 kişiden 10 saatten daha kısa bir sürede veri topladık; bu daha önce bir yılımızı alırdı.

Delp’in ekibi, biyomedikal araştırmacıların katıldığı çeşitli konferanslarda coşkulu incelemelerle OpenCap’i sergiledi. Şimdiden binlerce araştırmacı OpenCap’i kullanmaya başladı bile. Araştırma mühendisi ve Uhlrich ve eski doktora sonrası araştırmacı Łukasz Kidziński ile birlikte ilk yazar olan Antoine Falisse, “İnsanların çalışmanızı benimsemesi ve kullanması ve hiç hayal etmediğiniz araştırma sorularını yanıtlaması çok gururlandırıcı” diyor.

 

Gelecekte Opencap 

Büyük hareket veri kümeleri oluşturmayı kolaylaştırmak, yapay zeka tarafından desteklenen yeni bir biyomekanik araştırma çağını başlatacak. Delp, “İnsan genomu var, ama bu aslında niceliksel olarak yakalanan tüm insan hareketi repertuarının hareket nomu olacak.”

Falisse, “OpenCap ile artık odak noktamızı veri toplamaktan, en yüksek performansı anlamak, hastalık riskini taramak ve tedavi etkinliğini değerlendirmek gibi birçok uygulama için verileri kullanmaya kaydırabiliyoruz” dedi.

Yazılım araştırma için ücretsiz olarak mevcut olsa da Uhlrich ve Falisse, yazılımı ticari uygulamalar için kullanmak isteyen koçları veya klinisyenleri desteklemek amacıyla bir şirket kurdular. Uhlrich, “Sporcuların antrenmanlarına rehberlik etmek için düzenli performans ve yaralanma riski değerlendirmeleri aldığını veya yaşlı yetişkinlerin yürüyüşlerinin düzenli olarak doktor muayenehanesinde analiz edildiğini hayal edebilirsiniz” dedi.

Delp sözlerini şöyle tamamladı: “Umudumuz, OpenCap’in, insan hareketi analizine erişimi demokratikleştirerek, temel biyomekanik ölçümlerin giderek daha fazla çalışmaya, deneye ve klinik uygulamaya dahil edilmesini hızlandırarak dünya çapındaki hastaların sonuçlarını iyileştirmesidir.”

 

Kaynak: Stanford

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here