В России представили протез ноги, обученный ходить с помощью нейросети
Студенты и ученые Центра проектной деятельности (ЦПД) Дальневосточного федерального университета во Владивостоке представили технологию использования нейросетей в протезах, в частности речь идет о протезах нижних конечностей. Нейросеть постепенно обучается, подстраивается под пациента и совершает нужные ему действия. Об этом рассказал руководитель направления "Нейротехнологии" ЦПД Богдан Дмитриев.
Сейчас ЦПД уже четыре года. За это время было представлено множество проектов, направленных на интеграцию технологий в сферу здравоохранения. С приходом Дмитриева в команду была значительно усовершенствована концепция протеза ноги с внедрением в нее нейросетей.
«Нейротехнологии в нынешних обстоятельствах в Центре проектной деятельности нацелены на использование того факта, что любые сигналы человека — сердцебиение, дыхание, мышечные сокращения — можно переводить, как и мозговые сигналы, в диагностические, управляющие. Нейротехнологии в более широком плане и в перспективе — это использование всех возможных биосигналов человека как управляющих», — рассказывает эксперт.
Стандартные протезы ног в повседневной жизни удобны и эффективны не на 100%, поэтому участники ЦПД предложили концепцию при которой ступня будет сгибаться под нужным углом. Таким образом человек сможет свободно использовать протез, восполняя свою физиологическую потребность в изменении угла поднятия стопы.
В итоге была придумана конструкция, позволяющая использовать возможность протеза на полную - возможность качания стопы и компенсация отталкивания. Для этого и понадобилась нейросеть. Она получает сигнал извне в какой момент стопа должна отталкиваться от поверхности.
«В итоге нейросеть получает все собранные данные и "учится". Цель использования нейросетей в данном случае — предсказать угол поворота стопы, и это получается довольно эффективно. В ходе тестирования процент подтверждения предсказания достигал 98%», - отмечает Дмитриев.
На сегодняшний день активные протезы стоят начина с 1,2 миллионов рублей. Эксперты ЦПД уверены, что данную стоимость возможно снизить. Они оценили свой конечный продукт приблизительно в 800 тысяч рублей.
Кроме того, ученые ЦПД заняты и другими проектами. Так, например, сейчас активно разрабатывается концепция управления инвалидной коляской за счет движения глаз, а также был разработан экзоскелет для перенесших инсульт. В планах у отдела ЦПД начать работу в направлении биохакинга.
«Это технологии будущего, и применить их в протезировании несложно, так как не нужно соблюдать инвазию: просто крепишь датчики на протезах и используешь в повседневной жизни», — резюмирует Дмитриев.
Комментарий редакции
Редактировать
1. В Дальневосточном федеральном университете разработан протез ноги, использующий нейросети для обучения и адаптации под конкретного пациента.
2. Нейросеть позволяет протезу подстраиваться под действия человека, контролируя угол поднятия стопы и обеспечивая правильное отталкивание от поверхности.
3. За четыре года существования Центра проектной деятельности (ЦПД) было разработано множество проектов, направленных на внедрение технологий в здравоохранение.
4. Стоимость активных протезов может быть значительно снижена с 1,2 миллионов рублей до 800 тысяч рублей благодаря внедрению новых технологий.
5. ЦПД также ведет разработки в направлениях управления инвалидными колясками с помощью движений глаз и экзоскелетов для реабилитации.
6. Будущие проекты планируют исследовать области биохакинга, что может помочь в улучшении протезирования без инвазивных процедур.
Вывод:
В статье подчеркивается значимость разработок Дальневосточного федерального университета в области нейротехнологий для совершенствования протезирования. Успехи в этом направлении способствуют не только улучшению качества жизни людей с ограниченными возможностями, но и снижению стоимости технологий, что делает их доступнее. Автор выражает уверенность в том, что будущее области протезирования связано с интеграцией высоких технологий.
Вывод редакции:
Тезисы автора соответствуют действительному положению дел в области здравоохранения и технологий в России. Статья обоснованно акцентирует внимание на достижениях российских ученых в сфере нейротехнологий и их потенциале в улучшении жизни людей с ограниченными возможностями. С точки зрения современных научных достижений, инициативы Центра проектной деятельности выглядят многообещающими и актуальными для развития отечественной медицины и технологий.