Η τεχνητή νοημοσύνη αποκτά έναν νέο ρόλο στην ασφάλεια των καταδύσεων. Ερευνητές ανέπτυξαν ένα σύστημα όπου υποβρύχια ρομπότ μπορούν να αξιολογούν την κατάσταση ενός δύτη σε πραγματικό χρόνο, απλώς παρατηρώντας τις φυσαλίδες που δημιουργούνται κατά την εκπνοή του. Η νέα τεχνολογία μπορεί να προσφέρει ένα επιπλέον επίπεδο προστασίας σε δύτες που επιχειρούν σε δύσκολες ή επικίνδυνες συνθήκες, όπου η άμεση ιατρική παρακολούθηση είναι ιδιαίτερα δύσκολη. Η καινοτομία βασίζεται σε ένα σύστημα υποβρύχιας όρασης με τεχνητή νοημοσύνη, το οποίο αναλύει τη συχνότητα και την ποσότητα των φυσαλίδων που απελευθερώνονται από τον ρυθμιστή αναπνοής του δύτη. Με αυτόν τον τρόπο, το ρομπότ μπορεί να υπολογίσει τον ρυθμό ανθρώπινης αναπνοής (Human Respiration Rate, HRR) και να εντοπίσει αλλαγές που ενδέχεται να υποδηλώνουν αυξημένο στρες, υπερβολική προσπάθεια ή εξάντληση.
Η μελέτη αποτελεί την πρώτη εφαρμογή όπου η ρομποτική όραση χρησιμοποιείται για την εκτίμηση της αναπνοής ενός δύτη κάτω από το νερό, ανοίγοντας νέες δυνατότητες για την παρακολούθηση της ανθρώπινης υγείας σε περιβάλλοντα όπου οι συμβατικές μέθοδοι παρουσιάζουν σημαντικούς περιορισμούς.
Η παρακολούθηση ζωτικών λειτουργιών κάτω από το νερό αποτελεί μια μεγάλη τεχνική πρόκληση. Στην ξηρά, η μέτρηση της αναπνοής μπορεί να γίνει εύκολα με αισθητήρες που έρχονται σε επαφή με το σώμα. Στην κατάδυση όμως, οι παχιές στολές, ο εξοπλισμός και οι περιορισμοί της ασύρματης επικοινωνίας καθιστούν αυτές τις λύσεις δύσχρηστες ή αναποτελεσματικές. Οι ερευνητές θέλησαν να ξεπεράσουν αυτό το πρόβλημα δημιουργώντας έναν μη επεμβατικό τρόπο παρακολούθησης, όπου ο δύτης δεν χρειάζεται να φορά επιπλέον εξοπλισμό. Το ρομπότ λειτουργεί σαν ένας «δεύτερος παρατηρητής», έχοντας τη δυνατότητα να αξιολογεί την κατάσταση του δύτη χωρίς να επηρεάζει την κίνησή του ή την άνεσή του.
«Στόχος μας ήταν να δώσουμε στους δύτες έναν ειδικό ρομποτικό συνεργάτη ασφαλείας, ένα δεύτερο ζευγάρι μάτια που μπορεί να διαβάζει τα σημάδια σωματικής πίεσης κάτω από το νερό», ανέφεραν οι ερευνητές. Η ανάγκη για τέτοιες τεχνολογίες είναι ιδιαίτερα σημαντική σε βαθιές καταδύσεις, αποστολές έρευνας, επιχειρήσεις διάσωσης ή εξερεύνηση σε ακραία περιβάλλοντα, όπου μια ξαφνική επιδείνωση της κατάστασης ενός δύτη μπορεί να έχει σοβαρές συνέπειες.
Πώς η τεχνητή νοημοσύνη «μαθαίνει» να διαβάζει τις φυσαλίδες
Για την εκπαίδευση του συστήματος, η ερευνητική ομάδα δημιούργησε μια ειδική μέθοδο ταξινόμησης εικόνων, καθώς οι υποβρύχιες λήψεις συχνά επηρεάζονται από τη χαμηλή ορατότητα, τα σωματίδια στο νερό και τις διαφορετικές συνθήκες φωτισμού. Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν χιλιάδες εικόνες από καταδύσεις και τις συνδύασαν με ηχητικά δεδομένα από τις εκπνοές μέσω του ρυθμιστή αναπνοής. Ο ήχος των εκπνοών βοήθησε το σύστημα να καταλάβει πώς αντιστοιχεί κάθε οπτικό μοτίβο φυσαλίδων σε έναν πραγματικό κύκλο αναπνοής.
Η τεχνολογία δοκιμάστηκε σε διαφορετικά περιβάλλοντα, από λίμνες στη Μινεσότα έως τη θάλασσα της Καραϊβικής, ώστε το σύστημα να μπορεί να λειτουργεί σε διαφορετικές θερμοκρασίες νερού και επίπεδα καθαρότητας. Το ρομπότ χρησιμοποιεί το σύστημα επικοινωνίας HREyes, το οποίο μπορεί να ενημερώνει τον δύτη ή τον συνεργάτη του για την κατάσταση της αναπνοής του. Η αναπνοή ταξινομείται σε τρεις κατηγορίες: κάτω από το φυσιολογικό επίπεδο, φυσιολογική και πάνω από το φυσιολογικό επίπεδο. Σύμφωνα με τους ερευνητές, ρυθμός πάνω από 20 αναπνοές το λεπτό μπορεί να αποτελεί ένδειξη αυξημένης προσπάθειας ή πίεσης, ενώ σημαντικές αποκλίσεις από το φυσιολογικό εύρος μπορούν να βοηθήσουν στον έγκαιρο εντοπισμό προβλημάτων.
