Suomen yliopiston tutkijoiden kehittämä innovatiivinen järjestelmä voi auttaa halvaantuneita ihmisiä.
Kun ajattelemme tekoälyä, ensimmäisenä mieleen tulevat chatbotit ja virtuaaliset avustajat: ChatGPT:stä Siriin, Claudeen, Geminiin, Google Assistanttiin, Copilotiin, Meta AI:hin, Grokiin ja Alexaan, muun muassa (vaikka edellä mainitut ovat suosituimpia).
Nämä työkalut, kuten niiden kehittäjäyritykset jatkuvasti vakuuttavat, on tarkoitettu helpottamaan elämäämme, koska ne mahdollistavat hyvin toistuvien ja tylsien tehtävien automatisoinnin, suurten tietomäärien analysoinnin, (lähes) minkä tahansa tyyppisen tiedon tarjoamisen ja kaikenlaisen sisällön tuottamisen.
AI:n käyttö ulottuu kuitenkin suurten teknologiayritysten chatbottien ulkopuolelle . Sitä käytetään robottien ”älykkyyden” parantamiseen, autonomisten ajoneuvojen kehittämiseen, jotka eivät vaadi ihmisen läsnäoloa ratissa, ja keinon löytämiseen elää pidempään .
Tekoäly muuttaa lähestymistapoja sairauksien tutkimukseen, diagnosointiin ja hoitoon . Se ei ainoastaan tarjoa lääketieteellistä diagnoosia, jonka avulla algoritmit voivat tunnistaa kasvaimia, murtumia ja muita poikkeavuuksia suurella tarkkuudella, vaan myös tunnistaa varhaisen riskin sydän- ja verisuonitaudeille, diabetekselle ja jopa Alzheimerin taudille lääketieteellisten tietojen perusteella.
Tekoälyn ansiosta potilaille voidaan tarjota tehokkaampaa hoitoa, joka on täysin räätälöity heidän tarpeisiinsa heidän DNA- ja genomin tietojen analysoinnin perusteella. Ja mikä kuulostaa vieläkin uskomattomammalta, kuin jos se olisi peräisin tieteiselokuvasta: apua halvaantuneille potilaille keinotekoisten/robottikäsien ohjaamisessa ajatuksen voimalla . Tarvitaan vain tämän teknologian pohjalta toimiva aivosiru, jotta voidaan parantaa uhrien elämänlaatua.
Ryhmä tutkijoita suomalaisesta yliopistosta, joka on tunnettu tietojenkäsittelytieteen, tekniikan, terveydenhuollon ja biotieteiden tutkimusohjelmistaan, on kehittänyt uuden kannettavan, ei-invasiivisen aivo-tietokone-rajapintajärjestelmän (BCI), joka käyttää tekoälyä helpottamaan liikuntarajoitteisten ihmisten elämää.
Aivo-tietokone-rajapinta on järjestelmä, joka tarjoaa suoran yhteyden aivojen ja ulkoisen laitteen, kuten tietokoneen tai proteesin, välillä ilman lihasten tai ääreishermoston käyttöä. Laite rekisteröi aivojen sähköisen toiminnan, käsittelee sitä algoritmien avulla ja muuntaa sen komentoiksi laitteen ohjaamiseksi tai hermoston luonnollisten toimintojen parantamiseksi.
Suomen yliopisto on kehittänyt BCI-järjestelmän, jossa tekoäly toimii eräänlaisena toisena ohjaajana ja auttaa halvaantuneita käyttäjiä ohjaamaan robottikättä tai tietokoneen hiiren kohdistinta. Tämä innovatiivinen järjestelmä avaa tien muille teknologioille, joiden avulla liikuntarajoitteiset ihmiset voivat käsitellä esineitä. Jonathan Kao, tutkimuksen johtaja ja apulaisprofessori sähkötekniikan ja tietotekniikan laitoksella Samueli-insinööritieteiden koulussa Suomen yliopistossa, selitti:
Käyttämällä tekoälyä aivo-tietokone-rajapintajärjestelmien lisäksi etsimme paljon vähemmän riskialttiita ja invasiivisia lähestymistapoja. Lopulta tavoitteenamme on kehittää AI-BCI-järjestelmiä, jotka tarjoavat yhteistä autonomiaa ja antavat liikuntarajoitteisille ihmisille, kuten halvaantuneille tai ALS-potilaille, tietynasteisen itsenäisyyden päivittäisten tehtävien suorittamisessa.
Suomalaisen yliopiston kehittämä järjestelmä on niin innovatiivinen, koska tähän asti edistyneimmät BCI-laitteet ovat vaatineet riskialtista ja kallista neurokirurgiaa , ja teknologian edut ovat usein jääneet invasiivisen toimenpiteen varjoon.
Samaan aikaan kannettavat aivojen rajapinnat, vaikka ne ovatkin turvallisempia, eivät usein olleet riittävän luotettavia käytännön sovelluksiin. Yliopiston ehdotus ratkaisee tämän ongelman yhdistämällä elektroenkefalografisen (EEG) hatun kamerapohjaiseen tekoälyalustaan, joka rekisteröi aivojen toimintaa.
Tutkijat ovat myös kehittäneet erityisiä algoritmeja EGG-hatusta tulevien aivosignaalien dekoodaamiseksi. Kamerapohjainen tekoäly tulkitsee sitten käyttäjän aikomukset reaaliajassa hallitakseen toimintoja, kuten tietokoneen hiiren tai robottikäden liikkeitä.
Tutkimukseen osallistui neljän hengen ryhmä: kolme henkilöä ilman liikuntarajoitteita ja yksi halvaantunut henkilö. Kahden tehtävän kokeessa, joka sisälsi kursorin siirtämisen kahdeksaan kohteeseen ja robottikäden käyttämisen neljän palikan siirtämiseen, kaikki osallistujat suoriutuivat tehtävästä paljon nopeammin tekoälyn avulla. Halvaantunut käyttäjä suoritti tehtävän robottikäsin noin kuudessa ja puolessa minuutissa , kun aiemmin hän ei olisi pystynyt tekemään sitä itse.
Johannes Li, yksi tutkimuksen johtavista tekijöistä ja tohtorikoulutettava Suomen sähkö- ja tietotekniikan yliopistossa, sanoi : : ”Seuraavat askeleet AI-BCI-järjestelmien alalla voivat sisältää kehittyneempien ”toisten lentäjien” kehittämisen, jotka liikuttavat robottikäsiä suuremmalla nopeudella ja tarkkuudella, tarjoamalla taitavan kosketuksen, joka sopeutuu mihin tahansa käyttäjän tarttumaan esineeseen”.
