Ερευνητές του Πανεπιστημίου της Πενσυλβάνια έχουν αναπτύξει μια συσκευή με τεχνητή νοημοσύνη που μετατρέπει τα συνηθισμένα γυαλιά σε ένα έξυπνο, ενεργειακά αποδοτικό όργανο παρακολούθησης της υγείας, παρακολουθώντας τον ρυθμό με τον οποίο ανοιγοκλείνουν τα μάτια σας.
Η συσκευή, που ονομάζεται BlinkWise, χρησιμοποιεί ραδιοσήματα για να παρακολουθεί τις κινήσεις των βλεφάρων με πρωτοφανή λεπτομέρεια, διατηρώντας παράλληλα την ιδιωτικότητα και καταναλώνοντας ελάχιστη ενέργεια. Η τεχνολογία αυτή ανοίγει νέους ορίζοντες για την αξιολόγηση της κόπωσης, του ψυχικού φόρτου εργασίας και των προβλημάτων υγείας που σχετίζονται με τα μάτια σε πραγματικές συνθήκες.
«Επειδή το BlinkWise συνδυάζει την ανίχνευση ραδιοκυμάτων χαμηλής ισχύος και την τεχνητή νοημοσύνη αιχμής», λέει ο Mingmin Zhao, επίκουρος καθηγητής πληροφορικής και επιστήμης της πληροφορίας (CIS) και ένας από τους κύριους ερευνητές του έργου, «μπορεί να ανιχνεύει πιο αποτελεσματικά και να εκτελεί προηγμένη παρακολούθηση της υγείας απευθείας στα γυαλιά με λιγότερη ενέργεια, λιγότερο χώρο και λιγότερα δεδομένα από τα υπάρχοντα «έξυπνα» γυαλιά».
Ενώ οι αρχικές εφαρμογές επικεντρώνονται στην υγεία και την ασφάλεια, το BlinkWise θα μπορούσε επίσης να χρησιμεύσει ως βάση για μια νέα γενιά έξυπνων γυαλιών. «Για να είναι τα γυαλιά πραγματικά «έξυπνα», λέει ο Zhao, «πρέπει να κάνουν περισσότερα από το να ανταποκρίνονται σε φωνητικές εντολές και να τραβούν φωτογραφίες. Πρέπει να κατανοούν πραγματικά τον χρήστη. Το Blinkwise είναι το πρώτο βήμα προς αυτή την κατεύθυνση».
Τα μάτια: ένα παράθυρο στην υγεία
Ο μέσος άνθρωπος ανοιγοκλείνει τα μάτια του πάνω από 10.000 φορές την ημέρα. Κάθε ανοιγοκλείσιμο προσφέρει ένα αποτύπωμα της σωματικής και ψυχικής κατάστασης του ατόμου, καταγράφοντας πληροφορίες σχετικά με την κόπωση, την συγκέντρωση, την ξηρότητα των ματιών και άλλα.
Αλλά δεν έχει σημασία μόνο το αν ένα άτομο ανοιγοκλείνει τα μάτια του. Σημασία έχει και ο τρόπος με τον οποίο το κάνει. Οι ερευνητές αναφέρονται σε αυτό το μοτίβο ως δυναμική ανοιγοκλεισίματος των ματιών: χαρακτηριστικά όπως η διάρκεια του ανοιγοκλεισίματος, η πληρότητα κάθε ανοιγοκλεισίματος (πλήρες έναντι μερικού) και ο χρόνος κλεισίματος και νέου ανοίγματος των βλεφάρων. Αυτές οι λεπτομέρειες παρέχουν σημαντικά περισσότερες πληροφορίες από την απλή καταγραφή του αν τα βλέφαρα είναι ανοιχτά ή κλειστά.
«Λέγεται ότι τα μάτια είναι το παράθυρο της ψυχής», λέει ο Lama Al-Aswad, Irene Heinz Given και John La Porte Given, ερευνητικός καθηγητής Οφθαλμολογίας II και συνεργάτης στο έργο. «Αλλά το ανοιγοκλείσιμο των ματιών — συχνότητα, εύρος κίνησης και διάρκεια του — μας δίνει επίσης μια εικόνα για το σώμα και τον εγκέφαλο».
Για παράδειγμα, το παρατεταμένο κλείσιμο των βλεφάρων μπορεί να υποδηλώνει υπνηλία, μια από τις κύριες αιτίες των τροχαίων ατυχημάτων. Η αύξηση των μικρού εύρους ανοιγοκλεισιμάτων των ματιών μπορεί να υποδηλώνει ξηροφθαλμία.
«Το ανοιγοκλείσιμο των ματιών είναι κάτι που κάνουμε χιλιάδες φορές την ημέρα χωρίς να το σκεφτόμαστε, και όμως αντανακλά πολλά για την υγεία μας», λέει ο Al-Aswad, ο οποίος είχε συνεργαστεί στο παρελθόν με τον Zhao για την αξιολόγηση του καρδιαγγειακού κινδύνου μέσω των ματιών. «Επειδή είναι μη επεμβατική και εύκολη στην παρακολούθηση, η ανάλυση του ανοιγοκλεισίματος των ματιών θα μπορούσε να γίνει ένα ισχυρό εργαλείο για τη διαχείριση χρόνιων παθήσεων και την έγκαιρη αναγνώριση γνωστικών αλλαγών».
AI που ταιριάζει στο πρόσωπό σας
Για να καταστήσει το BlinkWise εύκολο να φορεθεί, η ομάδα έπρεπε να ξεπεράσει μια βασική πρόκληση: πώς να εκτελέσει προηγμένη AI σε μια μικροσκοπική συσκευή χρησιμοποιώντας ελάχιστη ισχύ. Αντί να στέλνει δεδομένα σε smartphone ή cloud server, το BlinkWise επεξεργάζεται τα πάντα τοπικά σε ένα τσιπ μικρότερο από γραμματόσημο.
«Τα έξυπνα γυαλιά έχουν πολλές λειτουργίες, οπότε δεν θέλαμε η παρακολούθηση των βλεφαρισμών να εξαντλεί την μπαταρία ή να καταναλώνει υπερβολική υπολογιστική ισχύ», λέει ο Insup Lee, καθηγητής Cecilia Fitler Moore στο CIS και διευθυντής του Κέντρου Penn Research in Embedded Computing and Integrated Systems (PRECISE).
Αντίθετα, το BlinkWise παράγει μόνο ένα μικρό, στοχευμένο ραδιοκύμα, το οποίο σημαίνει λιγότερα δεδομένα για επεξεργασία και λιγότερη ενέργεια για την ανάλυσή τους. «Στην πραγματικότητα», προσθέτει ο Lee, «το σύστημά μας χρησιμοποιεί λιγότερη ενέργεια για την επεξεργασία του ραδιοσήματος από ό,τι θα χρειαζόταν για τη μετάδοση των εικόνων της κάμερας μέσω Wi-Fi».
Προς πραγματικά έξυπνα γυαλιά
Ενώ το BlinkWise είναι ήδη χρήσιμο για την αξιολόγηση της κόπωσης, της ξηρότητας των ματιών και του πνευματικού φόρτου εργασίας, η ερευνητική ομάδα θεωρεί ότι αυτά είναι μόνο η αρχή.
«Τα σημερινά έξυπνα γυαλιά μπορούν να τραβήξουν φωτογραφίες ή να αναπαράγουν ήχο, αλλά δεν κατανοούν πραγματικά τον χρήστη», λέει ο Zhao. «Πιστεύουμε ότι συσκευές όπως το BlinkWise είναι το πρώτο βήμα προς γυαλιά που ανταποκρίνονται στην γνωστική σας κατάσταση, όχι μόνο στις φωνητικές σας εντολές».
Τα γυαλιά προσφέρουν επίσης ένα μοναδικό πλεονέκτημα σε σχέση με τα ρολόγια ή τα τηλέφωνα: βρίσκονται ακριβώς μπροστά στα μάτια, προσφέροντας μια άμεση εικόνα της ψυχικής και σωματικής κατάστασης. «Δεν βλέπουμε το BlinkWise μόνο ως ένα όργανο παρακολούθησης της υγείας», λέει ο Hu, «αλλά ως ένα δομικό στοιχείο για γυαλιά που είναι πραγματικά έξυπνα».
