تجربة في غرفة عديمة الصدى لاستخدام Wi-Fi في استشعار التنفس
تجربة في غرفة عديمة الصدى لاستخدام Wi-Fi في استشعار التنفس

ذكاء اصطناعي يكشف أزمات التنفس عبر إشارات "واي فاي"

خوارزمية ذكية يمكنها تحديد ما إذا كان شخص ما في الغرفة يكافح من أجل التنفس باستخدام أجهزة توجيه وأجهزة Wi-Fi المتاحة في المنزل

تبث أجهزة توجيه الإنترنت اللاسلكي Wi-Fi باستمرار ترددات الراديو التي تلتقطها هواتفك وأجهزتك اللوحية وأجهزة الكمبيوتر وتستخدمها للحصول على الإنترنت.

وفي أثناء انتقال الترددات غير المرئية، ترتد أو تمر عبر كل شيء من حولها بما في ذلك الجدران والأثاث وأيضًا حركاتك، حتى التنفس يغير مسار الإشارة قليلًا من جهاز التوجيه إلى جهازك.

وللعلم، فإن هذه التفاعلات لا تقطع اتصالك بالإنترنت، لكنها يمكن أن تشير إلى حالات طارئة، مثلًا عندما يكون شخص ما في مشكلة، وفقًا لتقرير نشره موقع "techxplore" العلمي.

أخبار ذات صلة
ذكاء اصطناعي يتيح للمركبات الفضائية القيادة المستقلة‎‎

وطوَّر المعهد القومي للمعايير والتكنولوجيا (NIST) خوارزمية للتعلم العميق، تسمى BreatheSmart، نشرت دراسة بشأنها أخيرًا في دورية IEEE Access العلمية.

ويمكن لتلك الخوارزمية تحليل تلك التغييرات الصغيرة للمساعدة في تحديد ما إذا كان شخص ما في الغرفة يكافح من أجل التنفس باستخدام أجهزة توجيه وأجهزة Wi-Fi المتاحة بالفعل.

وفي عام 2020، أراد علماء المعهد مساعدة الأطباء في مكافحة جائحة كوفيد -19، وتم عزل المرضى، ولكن كانت أجهزة التنفس شحيحة.

ودرست الأبحاث السابقة استخدام إشارات Wi-Fi لاستشعار الأشخاص أو الحركة، لكن هذه الإعدادات غالبًا ما تتطلب أجهزة استشعار مخصصة، وكانت البيانات من هذه الدراسات محدودة للغاية.

يقول جيسون كودر قائد أبحاث المعهد في علم القياس الطيفي المشترك "عندما انقلب عالم الجميع رأسًا على عقب، كان العديد منا يفكر فيما يمكن القيام به للمساعدة، لم يكن لدينا الوقت لتطوير جهاز جديد، فكيف يمكننا استخدام ما لدينا بالفعل؟".

نجحت الخوارزمية، التي أطلقوا عليها اسم BreatheSmart، في تصنيف مجموعة متنوعة من أنماط التنفس التي تمت محاكاتها باستخدام نموذج الاختبار بنسبة 99.54٪ من الوقت

وأضاف "بعمل مشترك تم تطوير طريقة جديدة لاستخدام أجهزة توجيه Wi-Fi الحالية لقياس معدل تنفس الشخص في الغرفة".

وقام الباحثون بإعداد نموذج يستخدم لتدريب المهنيين الطبيين في غرفة كاتمة للصدى مع جهاز توجيه واستقبال Wi-Fi تجاري جاهز.

وصمموا هذا النموذج لتكرار العديد من حالات التنفس، من الطبيعي إلى البطيء بشكل غير طبيعي، والسريع بشكل غير طبيعي، والربو، والالتهاب الرئوي، وأمراض الانسداد الرئوي المزمنة، أو مرض الانسداد الرئوي المزمن.

وما يغير إشارة Wi-Fi هو الطريقة التي يتحرك بها الجسم عند التنفس، وكيفية تحرك الصدر بشكل مختلف عند الصفير أو السعال، مقارنة بالتنفس بشكل طبيعي.

أخبار ذات صلة
5 أدوات ذكاء اصطناعي تجعل ذكرياتك مع المتوفين حية للأبد

وعندما تنفس نموذج الاختبار، غيرت حركة صدره المسار الذي سلكته إشارة Wi-Fi.

وسجل أعضاء الفريق البيانات المقدمة من تدفقات CSI. وعلى الرغم من أنهم جمعوا ثروة من البيانات، إلا أنهم ما زالوا بحاجة إلى المساعدة لفهم ما جمعوه.

وقال كودر "هذا هو المكان الذي يمكننا فيه الاستفادة من التعلم العميق".

والتعلم العميق هو مجموعة فرعية من الذكاء الاصطناعي، وهو نوع من التعلم الآلي الذي يحاكي قدرة البشر على التعلم من أفعالهم السابقة ويحسن قدرة الآلة على التعرف على الأنماط وتحليل البيانات الجديدة.

ونجحت الخوارزمية، التي أطلقوا عليها اسم BreatheSmart، في تصنيف مجموعة متنوعة من أنماط التنفس التي تمت محاكاتها باستخدام نموذج الاختبار بنسبة 99.54٪ من الوقت.

ويقول كودر إنه كان هناك اهتمام كبير باستخدام إشارات Wi-Fi لتطبيقات الاستشعار، ويأمل أن يتمكن مطورو التطبيقات والبرامج من استخدام العملية المقدمة في العمل كإطار عمل لإنشاء برامج لمراقبة التنفس عن بُعد.

الأكثر قراءة

No stories found.
logo
إرم نيوز
www.eremnews.com