طلاب جامعة مدينة هوشي منه للتكنولوجيا يصنعون لعبة لإعادة تأهيل اليد

[إعلان 1]

تم تطوير لعبة الفيديو من قبل مجموعة من الطلاب، باستخدام الذكاء الاصطناعي للتعرف على إيماءات اليد ودعم إعادة التأهيل لهذا الجزء.

بدأت مجموعة البحث (BK Hand Rehab)، قسم علوم الكمبيوتر، جامعة مدينة هوشي منه للتكنولوجيا، في بناء نظام التعرف على إيماءات اليد لألعاب الفيديو اعتبارًا من أغسطس 2022. قامت المجموعة بترقية النظام تدريجيًا إلى لعبة كمبيوتر للمساعدة في استعادة وعلاج وظيفة اليد.

وقال فو نغوك سانج، أحد أعضاء فريق البحث، إن ألعاب BK Hand Rehab يجري تطويرها للتركيز على دعم إعادة تأهيل المعصم واليد والأصابع.

صُممت اللعبة وتُشغَّل باستخدام جهاز كمبيوتر وجهاز استشعار Leap Motion Controller. في البداية، يُطلب من اللاعبين أداء حركات اليد وفقًا لتعليمات كل لعبة. يستطيع المستشعر استقبال معلومات حول مواقع نقاط معينة على اليد والتعرف عليها. ومن ثم، يستخدم الفريق خوارزميات الذكاء الاصطناعي لتوليد أشكال وإيماءات اليد المناسبة، مما يُنشئ حركات في اللعبة.

طلاب يصممون لعبة فيديو لاستعادة وظيفة اليد — تساعد اللعبة المستخدمين على تحسين مرونة ردود أفعال أيديهم. فيديو : *فريق البحث*

صُمم نظام اللعبة بهيكل هرمي حسب المستويات، مما يعني أنه في كل لعبة، سيختبر اللاعبون مستويات من السهل إلى الصعب، مما يخلق تجارب أكثر تحديًا. اللعبة مناسبة لمختلف الفئات، مثل كبار السن، وذوي الاحتياجات الخاصة، أو من يعانون من إصابات في اليد ممن يخضعون للعلاج الطبيعي. بفضل خاصية التعرف على إيماءات اليد للتفاعل مع اللعبة، يمكن للمرضى الخاضعين للعلاج الطبيعي التدرب والاسترخاء لخلق شعور بالراحة.

عادةً، يمارس المرضى الذين يحتاجون إلى استعادة وظائف أيديهم تمارين ميكانيكية بسيطة، أو يتلقون دعمًا من الممرضات أو الأطباء. يعتمد حل الفريق على ألعاب الفيديو، مما يجعل عملية التعافي أكثر تشويقًا وأقل مللًا.

يقدم مركز BK Hand Rehab حاليًا ثلاث ألعاب أساسية. يمكن للاعبين التدرب من خلال ألعاب ثابتة (اختيار الأشكال والألوان) أو ألعاب ديناميكية (تحريك الأجسام لالتقاط الأشياء المتساقطة أو التحكم لتجنب العوائق).

يُطوِّر الفريق الألعاب باتباع عملية من خمس خطوات: الفكرة، والتصميم، والتحسين، والاختبار، والتطبيق. أما بالنسبة لإيماءات اليد المُختارة لكل لعبة، فيستشير الفريق أبحاثًا من منظمات مرموقة مثل جامعة هارفارد وهيئة الصحة الوطنية الاسكتلندية.

للتدرب من خلال الألعاب، يحتاج المستخدمون إلى حامل يد، وجهاز كمبيوتر، ومستشعر Leap Motion Controller. يتم توجيه المستخدمين عبر حركات محددة حسب نوع اللعبة، وبناءً على الموقف، يُحددون الحركات التي يجب القيام بها للتفاعل مع السياق المناسب.

المستخدمون يختبرون اللعبة في الواقع. الصورة: فريق البحث — المستخدمون يختبرون اللعبة في الواقع. الصورة: *فريق البحث*

يجد بعض مستخدمي المنتج أن التمارين على شكل ألعاب مدمجة ومريحة وسهلة التركيب والاستخدام. يخطط الفريق للبحث عن أساليب أخرى لزيادة دقة التعرف على إيماءات اليد والحركات الأكثر صعوبة. في الوقت نفسه، تحتاج الألعاب إلى تحسين رسوماتها وآلياتها لتحسين تجربة المستخدم.

أكد الأستاذ المشارك الدكتور كوان ثانه تو، نائب رئيس كلية علوم الكمبيوتر والهندسة بجامعة مدينة هوشي منه للتكنولوجيا (VNU-HCM)، والمدرب، أن مركز BK Hand Rehab يقدم حلاً رائعًا مقارنة بطرق العلاج التقليدية باليد، وذلك بفضل خلق تجربة تعافي ممتعة، وتقليل الملل، والمساعدة في توفير التكاليف وعدم الحاجة إلى سفر المرضى إلى المرافق الطبية.

قال الأستاذ المشارك ثو إن المشروع يتمتع بإمكانيات هائلة، على الرغم من أن استخدام ألعاب الفيديو لدعم إعادة تأهيل اليد ليس فكرة جديدة، وقد ذُكرت وتحققت في العديد من الدراسات السابقة. ومع ذلك، لا تزال الدراسات السابقة تعاني من العديد من القيود، مثل اختيار حركات غير مناسبة للعبة، وعدم وصول عملية التعرف على إيماءات اليد إلى الدقة والسرعة المتوقعتين. وأضاف: "لقد حلّ برنامج BK Hand Rehab العديد من المشكلات التي واجهتها الدراسات السابقة".

وأضاف أيضًا أن اللعبة بحاجة إلى تعديل لتناسب المرضى من خلال آراء المستخدمين في الحياة الواقعية. ثانيًا، يحتاج الفريق إلى الحصول على تأكيد من أخصائيي العلاج الطبيعي حول فعالية الحل. وقال: "هذه هي الجوانب التي تحتاج إلى تحسين"، مضيفًا أنه يعمل مع قسم علوم وهندسة الحاسوب لمساعدة الفريق على التواصل مع المراكز الطبية ومستشفيات العظام لإجراء الأبحاث اللازمة.

فاز مشروع إعادة تأهيل اليد مؤخرًا بالجائزة الأولى في مسابقة المبادرة المجتمعية لعام 2023 التي نظمتها منظمة SonTa Foundation غير الربحية.