Η AI μπορεί να μετατρέψει τις φυσαλίδες που δημιουργούνται στο νερό σε ένα σύστημα έγκαιρης προειδοποίησης για δύτες. Ερευνητές του Πανεπιστημίου της Μινεσότα εκπαίδευσαν ένα υποβρύχιο ρομπότ με τεχνητή νοημοσύνη ώστε να εκτιμά τον ρυθμό αναπνοής ενός δύτη, παρατηρώντας απλώς τις φυσαλίδες που απελευθερώνονται με κάθε εκπνοή.
Ένα σύστημα χωρίς επαφή
Το σύστημα, το οποίο περιγράφεται σε μελέτη που δημοσιεύθηκε σε επιστημονικό περιοδικό με κριτές, λειτουργεί με συνηθισμένο βιντεοσκοπικό υλικό από κάμερα. Το βασικότερο πλεονέκτημά του είναι ότι δεν απαιτεί καμία φυσική επαφή με τον δύτη.
Αυτό σημαίνει ότι οι δύτες δεν χρειάζεται να προσθέσουν άλλον έναν αισθητήρα σε έναν εξοπλισμό που ήδη δεν στερείται αξεσουάρ. Η αποφυγή επιπλέον εξαρτημάτων είναι κρίσιμη σε ένα περιβάλλον όπου κάθε επιπρόσθετο κομμάτι εξοπλισμού αυξάνει την πολυπλοκότητα και τα πιθανά σημεία αστοχίας.
Πώς το ρομπότ «διαβάζει» τις φυσαλίδες
Η λειτουργία του συστήματος βασίζεται σε μια έξυπνη ιδέα. Οι κάμερες του ρομπότ παρακολουθούν τις εκρήξεις φυσαλίδων που παράγονται κάθε φορά που ο δύτης εκπνέει. Το λογισμικό εντοπίζει την κάθε ριπή και μετατρέπει το μοτίβο σε έναν εκτιμώμενο αριθμό αναπνοών ανά λεπτό.
Η εκπαίδευση του συστήματος, ωστόσο, απαίτησε κάτι πολύ περισσότερο από το να στρέψει κανείς μια κάμερα στο νερό και να εμπιστευτεί ότι οι φυσαλίδες θα «συνεργαστούν». Οι ερευνητές επισήμαναν χειροκίνητα χιλιάδες υποβρύχιες εικόνες και αντιστοίχισαν το υλικό με ηχητικές καταγραφές των εκπνοών από το ρυθμιστή, διδάσκοντας στο σύστημα τι ακριβώς μετρά ως αναπνοή.
Η ομάδα συγκέντρωσε βίντεο και ήχο τόσο σε λίμνες της Μινεσότα όσο και στην Καραϊβική, δοκιμάζοντας τη μέθοδο σε διαφορετικές θερμοκρασίες και συνθήκες ορατότητας – μια προσέγγιση που ενισχύει την αξιοπιστία των αποτελεσμάτων σε ρεαλιστικά σενάρια.
Τι δείχνει το ρομπότ στους δύτες
Κατά τη διάρκεια των δοκιμών πεδίου, το σύστημα με την ονομασία HREyes ταξινόμησε τις μετρήσεις σε τρεις ζώνες. Λιγότερες από 14 αναπνοές ανά λεπτό θεωρήθηκαν κάτω από το φυσιολογικό, ενώ περισσότερες από 20 κατατάχθηκαν πάνω από το φυσιολογικό.
Στη συνέχεια, το ρομπότ μπορεί να εμφανίσει αυτή την κατάσταση στον ίδιο τον δύτη. Πρόκειται, ουσιαστικά, για έναν δείκτη ασυνήθιστης ένδειξης παρά για ένα αποδεδειγμένο σύστημα συναγερμού έκτακτης ανάγκης. Το σύστημα μπορεί να εντοπίσει πότε η αναπνοή κινείται εκτός του αναμενόμενου εύρους, όμως οι φυσαλίδες δεν εξηγούν το γιατί.
Τι απομένει να αποδειχθεί
Εδώ βρίσκεται και ο σημαντικότερος περιορισμός της έρευνας. Η μελέτη συνέκρινε τις εκτιμήσεις του ρομπότ με την ανθρώπινη ανάλυση, δεν κατάφερε όμως να αποδείξει αν αυτές οι μετρήσεις μπορούν να αναγνωρίσουν αξιόπιστα το άγχος ή να προειδοποιήσουν ότι πλησιάζει μια κατάσταση έκτακτης ανάγκης.
Με άλλα λόγια, το σύστημα προσφέρει έναν ρυθμό αναπνοής, όχι μια διάγνωση. Η διάκριση αυτή είναι ουσιώδης: η γνώση ότι ένας δύτης αναπνέει γρήγορα δεν αποκαλύπτει από μόνη της αν πρόκειται για φυσιολογική προσπάθεια, για ενθουσιασμό ή για επικίνδυνη κατάσταση πανικού.
Οι επόμενοι στόχοι της έρευνας
Το επόμενο βήμα των ερευνητών είναι να συνδυάσουν τις μετρήσεις αναπνοής με την ανάλυση της κίνησης του δύτη. Αυτό το δεύτερο φυσικό σήμα θα μπορούσε να προσφέρει στο ρομπότ περισσότερο πλαίσιο, βοηθώντας το να διακρίνει ανάμεσα σε διαφορετικές καταστάσεις που παράγουν παρόμοιους ρυθμούς αναπνοής.
Η προοπτική ενός ρομποτικού συντρόφου κατάδυσης που θα αντιλαμβάνεται πότε κάτι δεν πάει καλά είναι ελκυστική. Οι καταδύσεις παραμένουν μια δραστηριότητα με πραγματικούς κινδύνους, όπου η έγκαιρη αναγνώριση ενός προβλήματος μπορεί να αποβεί σωτήρια. Ένα σύστημα ικανό να παρακολουθεί διακριτικά τον δύτη και να επισημαίνει ανησυχητικές μεταβολές θα αποτελούσε πολύτιμο εργαλείο ασφάλειας.
Προς το παρόν, ωστόσο, η τεχνολογία βρίσκεται ακόμη σε ερευνητικό στάδιο. Το σύστημα HREyes αποδεικνύει ότι η ιδέα είναι εφικτή – ότι μια απλή κάμερα και η κατάλληλη τεχνητή νοημοσύνη μπορούν να μετατρέψουν κάτι τόσο κοινό όσο οι φυσαλίδες σε χρήσιμη πληροφορία. Το ταξίδι από την εκτίμηση του ρυθμού αναπνοής στην αξιόπιστη πρόβλεψη του κινδύνου, πάντως, μένει ακόμη να διανυθεί.
