W walce z epidemią koronawirusa australijski rząd stawia na algorytmy, które mogą interpretować ludzkie działania, takie jak kichanie lub kaszel. Właśnie trwają testy. Pomysłodawca rozwiązania wcześniej stosował je na zwierzętach. Co nam powiedział naukowiec?
Do zadań algorytmów należy także monitorowanie oddychania, bicia serca oraz temperatury. W przedsięwzięciu Vital Intelligence Project wykorzystano drony „pandemiczne”.
System opracował Javaan Chahl*, profesor zajmujący się systemami czujników z Uniwersytetu Południowej Australii. Drony dostarcza amerykański gigant, firma Draganfly.
Pandemia wywołała popyt
Prof. Chahl zauważył, że jego system może mieć zastosowanie wśród ludzi, np. do przeprowadzania masowych badań na lotniskach. Ponadto może być potencjalnie wykorzystywany jako monitor zdrowia lub kondycji w szpitalach, domach opieki, siłowniach i prywatnych klinikach.
W pierwotnym zamyśle system opracowany przez Chahla wspólnie z naukowcami z Bagdadu już w 2017 roku miał służyć ludziom. Wtedy jednak, z powodu braku zapotrzebowania, zmodyfikowali oprogramowanie tak, by wykrywało oznaki życia na terenach dotkniętych katastrofami i wojną, o czym pisaliśmy TUTAJ. Kolejny pomysł to zastosowanie go u dzikich zwierząt. Dopiero pandemia wywołała nań popyt w zastosowaniu do ludzi.
Adres filmu na Youtube: https://www.youtube.com/watch?time_continue=1&v=ot2jlr3d6ug&feature=emb_logo
Źródło: Draganfly Inc / YouTube
Chahl i jego zespół zbudowali specjalny instrument rejestrujący. To cyfrowa kamera wideo o wysokiej rozdzielczości, teleobiektyw i program do przetwarzania sygnałów, napisany w oprogramowaniu komputerowym MATLAB. To interaktywne środowisko do wykonywania obliczeń naukowych i inżynierskich oraz tworzenia symulacji komputerowych. Badacz spiął precyzyjną kamerę z oprogramowaniem, które może dokładnie mierzyć najważniejsze funkcje życiowe – nawet z dużej odległości.
Naukowcy zademonstrowali, że tętno i tempo oddechu można mierzyć z dużą dokładnością w odległości 5-10 metrów od ludzi przy użyciu dronów i w odległości do 50 metrów przy użyciu kamer stacjonarnych.
Testowane na zwierzętach
Oprogramowanie jest w stanie precyzyjnie analizować ruchy zwierząt, takie jak rozszerzanie klatki piersiowej i niewielkie, czasem drobne ruchy rytmiczne, w celu oszacowania funkcji życiowych, takich jak tętno i oddychanie. Ponieważ system jest oparty na świetle oraz wysokiej rozdzielczości, można go łatwo dostosować do różnych skali za pomocą różnych soczewek. Zwierzę można oglądać z odległości od trzech metrów do 40 metrów. Oprogramowanie komputerowe jest również w stanie usunąć duże ilości „szumów” z ruchów zwierzęcia, aby skupić się na tych, które mają być mierzone.
Pod koniec ubiegłego roku zespół przetestował swój specjalny aparat w Adelaide Zoo w Australii. Zastosował swoje rozwiązanie do analizy parametrów życiowych lwów, pand, tygrysów sumatrzańskich, koali, pawianów czy pingwinów. Okazało się, że system może faktycznie dokonać rzetelnych pomiarów i analiz dotyczących zdrowia zwierząt, nawet w przypadku bardzo owłosionych orangutanów.
Technologia ma jednak pewne ograniczenia. Po pierwsze, zwierzę, które ma być monitorowane, nie powinno biegać oraz być oglądane pod optymalnym kątem, na przykład z góry lub z boku. Poza tym system wymaga obecnie operatora, dlatego nadaje się tylko do badania pojedynczych lub małych grup zwierząt. Oznacza to, że proces ten jest nadal dość czasochłonny i wymaga dużej wiedzy specjalistycznej, aby działać poprawnie. Kolejnym krokiem projektu jest przeprowadzenie eksperymentów na dzikich, wolno żyjących zwierzętach.
Z kamerą wśród chorych
Prof. Javaan Chahl dla portalu sztucznainteligencja.org.pl:
Anna Zagórna: Czy pańskim zdaniem można w przyszłości SKUTECZNIE monitorować zdrowie ludzi na lotniskach i dworcach kolejowych za pomocą kamer i samolotów bezzałogowych?
Javaan Chahl: Tak, ale trzeba też zapytać, jak dobrze to będzie działać. Naszym zamiarem jest wykrycie obecności wirusa i zmniejszenie ryzyka jego rozprzestrzeniania się. Drony bezzałogowe są bardzo dobre dla niektórych obszarów, które mogą nie mieć zainstalowanych kamer.
Jakie przeszkody są z tym związane?
Niestety emitują hałas, mają pewne problemy z bezpieczeństwem i czasami potrzebują personelu do ich obsługi. Na lotniskach i stacjach kolejowych zainstalowano już wiele kamer, a część naszych wysiłków podejmujemy w celu wdrożenia kamer stacjonarnych z oprogramowaniem diagnozującym w tego typu zorganizowanych środowiskach.
Jak dokładny jest system w rozpoznawaniu objawów choroby?
Bardzo dokładnie wykrywamy parametry życiowe, ale zmiany w tętnie, oddechu, temperaturze i obecności kaszlu występują tylko w ułamku przypadków. W zależności od tego, co dzieje się z danymi, może to wystarczyć, żeby wiedzieć, że liczba przypadków kaszlu w tym tygodniu jest większa niż w zeszłym tygodniu. Wcześniejsze wykrycie i odróżnienie mało prawdopodobnych nosicieli od potencjalnych nosicieli może zmniejszyć ryzyko przeniesienia choroby o 50 procent.
*Profesor Javaan Chahl pracuje na Uniwersytecie Południowej Australii od 2012 r. Wcześniej pracował jako profesor lotnictwa (bezzałogowych statków powietrznych) na RMIT University w Melbourne. Przed tą rolą pracował w grupie Nauka i Technologia (DST) Departamentu Obrony Australii, z którą nadal ściśle współpracuje. Profesor Chahl uzyskał tytuł doktora w dziedzinie neurologii i robotyki na Australian National University. Opublikował ponad 150 artykułów naukowych, na które powoływali się inni naukowcy w swoich dziedzinach ponad 3000 razy. Jego badania koncentrują się na awionice bezzałogowych statków powietrznych, eksploracji kosmosu, neurobiologii, anatomii, technologii produkcji i biologii behawioralnej. Współpracował z NASA przy opracowywaniu technologii eksploracji Marsa.