طلاب جامعة هوشي منه للتكنولوجيا يصنعون لعبة لإعادة تأهيل اليد

[إعلان 1]

وتستخدم لعبة الفيديو، التي طورتها مجموعة من الطلاب، 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 ألعاب فيديو لاستعادة وظيفة اليد — تساعد اللعبة المستخدمين على 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 إعادة تأهيل لليد تمارين ميكانيكية بسيطة، أو بمساعدة الممرضات أو الأطباء. يعتمد حل الفريق على ألعاب الفيديو، مما يجعل عملية إعادة التأهيل 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، فيستعين الفريق بأبحاث من منظمات مرموقة مثل جامعة هارفارد وهيئة الصحة الوطنية الاسكتلندية.

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

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

أفاد بعض المستخدمين بتقييم المنتج، حيث كانت التمارين على شكل ألعاب مبسطة 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 التكنولوجيا (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، كما أن عملية التعرف على إيماءات اليد لم تصل إلى الدقة والسرعة المتوقعتين. وأضاف: "لقد حلّ برنامج BK Hand Rehab العديد من المشكلات التي واجهتها الدراسات السابقة".

وأضاف أنه بناءً على آراء المستخدمين، يجب تعديل اللعبة لتناسب المرضى. ثانيًا، يحتاج الفريق إلى اعتراف خبراء العلاج الطبيعي بفعالية الحل. وقال: "هذه هي النقاط التي يجب إنجازها"، مضيفًا أنه يعمل مع قسم علوم وهندسة الحاسوب لدعم الفريق في التواصل مع المراكز الطبية ومستشفيات العظام، بهدف إجراء البحوث اللازمة.

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