تقود الثورة الصناعية الرابعة مجتمعنا إلى الانتقال السريع إلى عصر الرقمنة، مما يؤثر بعمق وحتما على الطريقة التي يتم بها التفاعل بين البشر والإنسان والكمبيوتر.
إنترنت الأشياء هو وسيلة لجلب البيانات في لعدة أغراض (نماذج التعلم الآلي الرافعة، والتحليل، وما إلى ذلك)، التي لها تأثير كبير على الثورة الصناعية من خلال تعزيز وتمكين الحياة اليومية للناس. وفي الوقت نفسه, يسعى المجتمع ككل إلى تحسين نوعية الحياة, ول تحقيق ذلك يتعين رصد المسائل الصحية و معالجتها بطريقة أفضل. وبالتالي، فإن مشهد إنترنت الأشياء (IoT) يثري نفسه بفضل تطوير أجهزة جديدة في قطاعات السوق المختلفة لهذه الصناعة.
التفكير في الوضع، كنت تستخدم سماعات لسماع الموسيقى، وأيضا تخيل ما يحدث إذا كان نفس الجهاز يراقب الحب الإثارة (التعرف على العاطفة) وكذلك صحتك في الخلفية مع مساعدة من biosigns من الجسم. يمكن جعل هذه الفكرة ممكنة بطريقة آلية وقابلة للتطوير، مع الجمع بين إنترنت الأشياء ومستشعر الإشارات الحيوية القابل للارتداء والذكاء الاصطناعي (AI) والسحابة. التفكير في الوضع، كنت تستخدم سماعات لسماع الموسيقى، وأيضا تخيل ما يحدث إذا كان نفس الجهاز يراقب الحب الإثارة (التعرف على العاطفة) وكذلك صحتك في الخلفية مع مساعدة من biosigns من الجسم. يمكن جعل هذه الفكرة ممكنة بطريقة آلية وقابلة للتطوير، مع الجمع بين إنترنت الأشياء ومستشعر الإشارات الحيوية القابل للارتداء والذكاء الاصطناعي (AI) والسحابة.
ما هي أجهزة الاستشعار القابلة للارتداء؟
وهو جهاز على اتصال مباشر مع جسم الإنسان لاستخراج البيانات الفسيولوجية. أجهزة الاستشعار التي يمكن ارتداؤها تتقدم في مجال التسويق والبحث الطبي.
يمثل إنترنت الأشياء، المطبق على مجال الأجهزة القابلة للارتداء، مزيجًا من التقنيات التي يمكن أن تسمح بزيادة التخصيص والتتبع للمعلمات، وبالتالي تحسين الرفاه العام للناس.
الشكل 1:جمع البيانات في مستشعر يمكن ارتداؤه
تقنيات استشعار العاطفة في العمل مع التعلم الآلي
هناك بعض تقنيات التعرف على العاطفة/الاستشعار التي تم طرحها بالفعل في العالم الحقيقي.
استشعار العاطفة باستخدام الإشارات الفسيولوجية: ويشمل ذلك سوار المعصم الذي لديه التعرف على العاطفة باعتبارها واحدة من ميزاته. تقوم هذه التقنية التي تحتوي على أجهزة الاستشعار المضمنة في فرقة/ساعة المعصم باستخراج بيانات مختلفة مثل معدل ضربات القلب (HR) وضغط الدم (BP) ودرجة الحرارة من أجل تحديد الحالة العاطفية للشخص. هذا النوع من التكنولوجيا لديها مجموعة واسعة من الاستخدام، والتي تساعد في التنبؤ بأي مشاكل الرعاية الصحية المحتملة (التشخيص المبكر) ومراقبة الأنشطة اليومية. حتى أن هذه الأجهزة ترسل بشكل دوري تقارير محللة بشكل كامل مع احتمالات ضعف/تنبؤات صحية إلى الأطباء/الأطباء المعينين.
استشعار العاطفة باستخدام الكلام والنص: التعرف على العاطفة القائم على الكلام والنص هو التكنولوجيا التي تستخدم خوارزميات التعلم الآلي متعددة الوسائط المعقدة. تستخدم هذه التقنية الشبكة العصبية التوليفية (CNN) وذاكرة قصيرة الأجل (LSTM) لتعلم ميزات العاطفة الصوتية من إشارات الكلام. و بي-لستم (ثنائي الاتجاه لستم) تستخدم لتعلم العاطفة من البيانات النصية. ثم تم تطبيق هذين الخطين على الشبكة العصبية الكثيفة (DNN) لتصنيف العاطفة على أساس نص الإدخال وبيانات الكلام.
استشعار العاطفة باستخدام تعبير الوجه: كان هذا الموضوع يجري البحث النشط في منصة الكمبيوتر الرؤية، وهذا الأسلوب لا يستخدم أي بيانات فسيولوجية للتعرف على العاطفة. ويشمل أساسا أساليب تقنية مثل معالجة الصور وخوارزميات التعلم العميق.
نماذج التعلم الآلي الأكثر موثوقية المستخدمة في هذا المجال هي دعم ناقلات الجهاز (SVM)، الغابات العشوائية (RF)، K-Nearest الجيران (K-nn)، الشبكة العصبية التلافي (CNN)، الذاكرة طويلة الأجل (LSTM)، وحدات متكررة بوابات (GRU). فضلا عن الجمع بين هذه التقنيات التعلم الآلي على سبيل المثال CNN-LSTM.
اختراق — استشعار العاطفة ارتداء الأذن
إذا كانت الساعات الذكية والأفرقة الذكية لسنوات عديدة قد دفعت الطلب على الأجهزة القابلة للارتداء التي تراقب حياة الإنسان، ولكن للتغيير، فإن التكنولوجيا الناشئة الجديدة تأخذ المشهد. هذا هو الحال بالنسبة لأجهزة الأذن، التييشار إليها عادة باسم الأجهزة القابلة للارتداء.
ووفقًا لشركة IDC، حققت هذه الأجهزة القابلة للارتداء أعلى نمو من عام إلى عام من عام 2018 إلى عام 2019، حيث سجلت رقمًا مذهلاً بلغ 242 في المائة مقارنة بالعام السابق. في عام 2019، تم شحن 139.4 مليون جهاز قابل للسماع ، حيث استحوذت على 45.7 في المائة من حصة سوق 2019. ومن المتوقع أن ينمو هذا الرقم بشكل أكبر. يؤثر الطلب المتزايد على العملاء للسيطرة على صحتهم بشكل كبير على استخدام التكنولوجيا التي يمكن ارتداؤها في قطاع الرعاية الصحية.
كجزء من إنترنت الأشياء، يمكن لـ Harables تقديم أكثر من إمكانية الاتصال بين الأجهزة، مما يوفر إمكانات لنماذج أعمال جديدة في الوقت الحالي وفي المستقبل. تمثل الأذنين موقعًا مثاليًا لاسترداد البيانات ويتم وصفها مجازيًا بأنها مدخل USB للشخص. اقترابه من الدماغ يشير إلى أنه في المستقبل أجهزة الاستشعار التي تمكن من استرداد هذا النوع من البيانات سيتم استغلالها من خلال هذا النوع من الأجهزة.
لماذا لا نعتمد على التقنيات القديمة
كما رأينا البحث المتعلق بهذا المجال، هناك بعض الإنجازات باستخدام البيانات النفسية وأكثر من ذلك، أي التعبير عن الوجه القائم على الصورة، الصوت، النص. ومع ذلك، لا يمكن أن يضمن التعرف على العاطفة باستخدام هذه البيانات في حل موثوق به. لأن، استشعار العاطفة باستخدام الوجه والكلام والنص تعتمد إلى حد كبير على التعبير، الذي يختلف بشكل كبير مع كل فرد وخلفيته الثقافية ويمكن تزييف بسهولة . النظر في الفرد في حالة سلبية من العاطفة في بعض المناسبات الاجتماعية، انه/انها يمكن أن وهمية نسبيا الحالة العاطفية الحقيقية مع ابتسامة.
وبسبب هذا التعقيد في الحلول القائمة، يتم استخدام البيانات الفسيولوجية (معدل ضربات القلب) بشكل سلبي الجسم البشري على مدار اليوم في التعرف على العاطفة مما يجعل النظام أكثر دقة في الوقت المناسب . يساعد تطور أجهزة الاستشعار المدمجة في سماعات الأذن (الأذن القابلة للارتداء) على دراسة إشارات الدماغ (تخطيط كهربية الدماغ (EEG)) في المستقبل.
التأثير في العالم الحقيقي
لكن أولاً، من هم المستفيدون؟ حياة البشر على الأرض متنوعة للغاية ويمكن تطبيق هذا الحل على جميع طبيعة الحياة البشرية. لأكون بسيطاً، من لا يحب الموسيقى؟ أن تكون خاصة، تخيل شخص معاق ذهنيا. يمكن أن تساعد أجهزة الاستشعار عن المشاعر في مراقبة الحالة العاطفية للشخص المصاب بأمراض عقلية وصحية أخرى على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع.
التفاعل بين الإنسان والآلة: إن إمكانات إنترنت الأشياء مع استشعار العاطفة تفتح إمكانية كبيرة في صناعات الإعلام والترفيه. يمكننا بناء نظام توصية حميمة مع التقدم في خوارزميات منظمة العفو الدولية و ML. توفر أنظمة الذكاء الاصطناعي ردود فعل بيولوجية تتعلق بالعاطفة التي تتحكم في تجربتنا الصوتية/البصرية في الوقت الحقيقي.
تحسين اللقاء السريري: يقوم النظام المزود ببروتوكولات جمع البيانات بالتعاون مع مستشعرات إنترنت الأشياء بإرسال تقارير تم تحليلها بشكل دوري مع احتمالات ضعف/تنبؤات صحية إلى الأطباء/الأطباء المعينين.
التحليل الصحي: نحلل معايير المختلفة في المصدر مباشرة، مما يجعل من الممكن اتخاذ قرارات صحية أفضل بشأن تحديد الاضطرابات الصحيحة، والتدابير الوقائية لتجنب هذه الاضطرابات ولاتباع أسلوب حياة أفضل. «نحن نسعى جاهدين لعلاج العجز بشكل دائم، مباشرة عند المصدر».
النقل: لا يضطر الأشخاص ذوو القدرات الخاصة أو كبار السن بالضرورة إلى زيارة المستشفيات بتردد. ويمكنهم البقاء في المنزل وتجنب الألم المفرط للتنقل/النقل مع ضمان أن تكون حياتهم آمنة على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع.
نوعية الرعاية/حالات الطوارئ: يحدد نظامنا حالات الطوارئ في الوقت الحقيقي ويرسل تنبيهاً فورياً إلى المستشفيات القريبة من الرعاية أو الأحباء أو الجيران. وهذا يضمن حصولهم على المساعدة في الوقت المناسب حتى قبل وصول خدمات الطوارئ.
الأولوية: نضمن تحليل تقاريرهم بشكل كامل من قبل مقدمي الرعاية والمستشفيات. نحن نعطيهم الأولوية في جدولة المواعيد، وليس لديهم القدرة على الانتظار لساعات طويلة في المستشفيات والهدف هو إعطاء الأولوية لسلامتهم مع أقصى قدر من الراحة.
الابتكار في المستقبل مع البيانات المفتوحة: مع مساعدة من البيانات البيومترية التي نجمعها، فإنه يفتح طريقة جديدة تماما للبحث والتطوير المخدرات ويضع طريقا للابتكارات التقنية المستقبلية الجديدة للإنسان.
الاستنتاج: تطور المقبل من سماعات الأذن!
مزامنة الموسيقى مع مزاجك. جعل جهازك تعلم عادتك؛ مراقبة صحتك؛
يمكننا أخيرا جمع معدل ضربات القلب الخام، EEG، وبيانات الحركة بمساعدة أجهزة الاستشعار القابلة للارتداء المضمنة في سماعات الأذن. يمكن ترجمة استرجاع هذه المقاييس إلى معلومات أكثر دقة ومصممة حسب الطلب، من خلال تنفيذ الذكاء الاصطناعي، من أجل زيادة الوعي بالظروف الصحية واللياقة البدنية، والكشف المبكر عن الأمراض وتجنب المخاطر المحتملة في نظام القلب والأوعية الدموية.
وعلاوة على ذلك، فإن الأجهزة القابلة للسماع قادرة على توفير التغذية المرتدة الصوتية للمستخدمين، وبالتالي إزالة حاجة المستخدمين إلى النظر إلى شاشة عرض للحصول على المعلومات
حاليا، ونحن نعمل على تطوير استشعار العاطفة التي باستخدام إشارات من القلب قادرة على «قراءة» المستخدمين الحالة العاطفية. وتظهر البحوث أن البيانات الفسيولوجية مثل تقلب معدل ضربات القلب (HSV)، يمكن استخدامها لتحديد الحالة العاطفية للشخص من أساليب الحب الإثارة. وهذا يشمل فهم ما إذا كان الشخص مشددا، سعيد، حزين، متعب، إلخ.
الشكل 2: الحب الإثارة
من خلال توسيع جانب تتبع الصحة، قد يكون من المثير للاهتمام تطوير خوارزمية توصية الموسيقى على أساس تقنيات التعلم الآلي/التعلم العميق وخوارزميات الذكاء الاصطناعي. هذه الخوارزميات سوف تتعرف على المستخدم، وخاصة من خلال فهم أذواق الموسيقى له/لها وبالتالي فهم أي نوع من الموسيقى هي الأكثر تفضيلا اعتمادا على الظروف.
لذلك، استنادا إلى الذوق الموسيقي للمستخدمين والوضع العاطفي، فإنه يوصي الموسيقى مناسبة لظروف معينة.
علاوة على ذلك، قد يؤدي تضمين ميزات مثل الترجمة المباشرة وإلغاء الضوضاء إلى إضافة المزيد من الجاذبية إلى هذا المنتج الجديد. لهذا السبب، نحن نحاول فهم الحالة الحالية لسوق سماعات الرأس.
فهم أنماط الشراء، فضلا عن توقعات العملاء للتطورات المستقبلية، يمكن أن تساعد في مرحلة تطوير هذا المشروع. لذا، يرجى إعطاء فكرتك حول تفضيل نماذج ارتداء الأذن في عقلك الآن.
لمزيد من التفاصيل، اتصل بنا!
