НУР-СУЛТАН, 3 июл — Sputnik. Студенты и ученые Центра проектной деятельности (ЦПД) Дальневосточного федерального университета во Владивостоке разработали технологию использования нейросетей в протезе нижних конечностей, которая позволяет ему "учиться", подстраиваясь под пациента, и самому совершать нужные движения, рассказал РИА Новости руководитель направления "Нейротехнологии" ЦПД Богдан Дмитриев.
У стандартных неактивных протезов ног, которые сегодня представлены на рынке, компенсация отталкивания ноги от поверхности происходит за счет особой пружинящей конструкции и специально подобранных материалов, но угол поднятия стопы там не компенсируется. Это существенно влияет на использование устройства и в итоге на качество жизни человека. Поэтому участники ЦПД придумали концепцию протеза, ступня которого может сгибаться под нужным углом. Первой модели не хватало мощности, и студенты переосмысли проект и сделали другие версии. При этом концепт сохранился вплоть до финальной конструкции.
Студент из Казахстана разработал прототип протеза руки, который будет дешевле аналогов
В итоге была придумана новая конструкция, которая выдерживает вес человека и может двигаться.
При этом протез должен получать сигналы извне, чтобы "понимать", в какой момент стопа должна отталкиваться от поверхности. Этот вопрос был решен с помощью обучения нейронных сетей. Основной концепт управления протезом был нацелен на снятие мышечных сигналов с конечности здорового человека.
"Система датчиков, которые регистрируют сразу несколько показателей, закрепляется на ноге здорового человека. Они фиксируют положение конечности в пространстве, ее ускорение, углы поворота. Также использовались миодатчики, чтобы регистрировать мышечные показатели, и датчики давления для получения информации о распределении нагрузки и прогнозирования фазы ходьбы", - отмечает собеседник.
Он поясняет, что такая система в первую очередь была создана именно для получения данных для обучения нейронной сети.
Ученые научились улавливать эмоции сна
Также сотрудники ЦПД разработали экзоскелет для помощи людям, перенесшим инсульт. У таких пациентов часто снижается или теряется функциональность одной половины тела. Поступающие от мозга к конечностям сигналы слишком слабые, чтобы в полном объеме обеспечить привычные движения.
"Идея данного проекта заключается в том, чтобы регистрировать попытки двигать конечностью и усиливать их за счет экзоскелета. Здесь срабатывает эффект нейропластичности, когда мозг заново учится утраченным навыкам, перераспределяя свою нагрузку", — отмечает Богдан Дмитриев.
По его словам, мозг ограничивает поврежденную часть тела в ресурсах, и в этом случае его нужно обмануть. При использовании экзоскелета мозг воспринимает поврежденную конечность как здоровую и выделяет ей нужное количество ресурсов. Это приводит к тому, что процесс реабилитации ускоряется и повышается объем реабилитированных функций.
Искусственный интеллект научили определять COVID-19 по звуку кашля
