Φοιτητές του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου της Πόλης Χο Τσι Μινχ φτιάχνουν παιχνίδι αποκατάστασης χεριών

[διαφήμιση_1]

Το βιντεοπαιχνίδι, που αναπτύχθηκε από μια ομάδα φοιτητών, χρησιμοποιεί τεχνητή νοημοσύνη για να αναγνωρίζει χειρονομίες και να υποστηρίζει την αποκατάσταση σε αυτό το μέρος.

Η ερευνητική ομάδα (BK Hand Rehab), Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών, Πανεπιστήμιο Τεχνολογίας της πόλης Χο Τσι Μινχ, ξεκίνησε την κατασκευή ενός συστήματος αναγνώρισης χειρονομιών για βιντεοπαιχνίδια από τον Αύγουστο του 2022. Η ομάδα σταδιακά αναβάθμισε το σύστημα σε ένα παιχνίδι υπολογιστή για να βοηθήσει στην αποκατάσταση και θεραπεία της λειτουργίας των χεριών.

Ο Βο Νγκοκ Σανγκ, μέλος της ερευνητικής ομάδας, δήλωσε ότι τα παιχνίδια του BK Hand Rehab αναπτύσσονται με στόχο την υποστήριξη της αποκατάστασης του καρπού, του χεριού και των δακτύλων.

Το παιχνίδι έχει σχεδιαστεί και λειτουργεί μέσω ενός υπολογιστή και μιας συσκευής αισθητήρα Leap Motion Controller. Αρχικά, οι παίκτες πρέπει να εκτελούν χειρονομίες σύμφωνα με τις οδηγίες σε κάθε παιχνίδι. Ο αισθητήρας είναι ικανός να λαμβάνει και να αναγνωρίζει πληροφορίες σχετικά με τη θέση ορισμένων σημείων στο χέρι. Από εκεί, η ομάδα χρησιμοποιεί αλγόριθμους τεχνητής νοημοσύνης (AI) για να δημιουργήσει αντίστοιχα σχήματα και χειρονομίες χεριών, δημιουργώντας ενέργειες στο παιχνίδι.

Φοιτητές σχεδιάζουν βιντεοπαιχνίδια για την αποκατάσταση της λειτουργίας των χεριών — Το παιχνίδι βοηθά τους χρήστες να έχουν ευέλικτα αντανακλαστικά των χεριών. Βίντεο : *Ερευνητική ομάδα*

Το σύστημα παιχνιδιού έχει σχεδιαστεί με ιεραρχική δομή ανά επίπεδο, που σημαίνει ότι για κάθε παιχνίδι, οι παίκτες θα βιώνουν από εύκολα έως δύσκολα επίπεδα, δημιουργώντας πιο απαιτητικές εμπειρίες. Το παιχνίδι είναι κατάλληλο για πολλά διαφορετικά άτομα, όπως ηλικιωμένους, άτομα με αναπηρία ή άτομα με τραυματισμούς στα χέρια που βρίσκονται στο στάδιο της φυσικοθεραπείας. Χάρη στην αναγνώριση χειρονομιών για αλληλεπίδραση με το παιχνίδι, οι ασθενείς που υποβάλλονται σε φυσικοθεραπεία μπορούν να εξασκηθούν και να χαλαρώσουν για να δημιουργήσουν μια άνετη αίσθηση.

Συνήθως, οι ασθενείς που χρειάζονται αποκατάσταση χεριών θα εξασκούνται σε απλές μηχανικές ασκήσεις ή με την υποστήριξη νοσηλευτών ή γιατρών. Η λύση της ομάδας βασίζεται σε βιντεοπαιχνίδια, καθιστώντας τη διαδικασία αποκατάστασης πιο ενδιαφέρουσα και λιγότερο βαρετή.

Το BK Hand Rehab προσφέρει αυτήν τη στιγμή 3 βασικά παιχνίδια. Οι παίκτες μπορούν να εξασκηθούν μέσω στατικών παιχνιδιών (επιλογή σχημάτων και χρωμάτων) ή δυναμικών παιχνιδιών (μετακίνηση αντικειμένων για να πιάσουν αντικείμενα που πέφτουν ή έλεγχος για να αποφύγουν εμπόδια).

Τα παιχνίδια αναπτύσσονται από την ομάδα ακολουθώντας μια διαδικασία πέντε βημάτων: σύλληψη ιδεών, σχεδιασμός, βελτίωση, δοκιμή και ανάπτυξη. Όσον αφορά τις χειρονομίες που επιλέγονται για κάθε παιχνίδι, η ομάδα συμβουλεύεται έρευνα από έγκριτους οργανισμούς όπως το Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ και την Εθνική Υπηρεσία Υγείας της Σκωτικής Κυβέρνησης.

Για να εξασκηθούν μέσω παιχνιδιών, οι χρήστες χρειάζονται μια βάση για τα χέρια, έναν υπολογιστή και έναν αισθητήρα Leap Motion Controller. Οι χρήστες καθοδηγούνται σε συγκεκριμένες κινήσεις ανάλογα με το είδος του παιχνιδιού και, με βάση την περίσταση, θα αποφασίσουν ποιες κινήσεις θα εκτελέσουν για να αλληλεπιδράσουν με το αντίστοιχο πλαίσιο.

Οι χρήστες βιώνουν το παιχνίδι στην πραγματική ζωή. Φωτογραφία: Ερευνητική ομάδα — Οι χρήστες βιώνουν το παιχνίδι στην πραγματική ζωή. Φωτογραφία: *Ερευνητική ομάδα*

Μερικοί χρήστες βιώνουν την αξιολόγηση του προϊόντος, οι ασκήσεις με τη μορφή παιχνιδιών είναι απλοποιημένες, άνετες, εύκολες στην εγκατάσταση και τη χρήση. Η ομάδα σχεδιάζει να διερευνήσει άλλες μεθόδους για να αυξήσει την ακρίβεια της αναγνώρισης χειρονομιών και πιο δύσκολων κινήσεων. Ταυτόχρονα, τα παιχνίδια χρειάζονται βελτίωση όσον αφορά τα γραφικά και τους μηχανισμούς για να προσθέσουν στην εμπειρία του χρήστη.

Ο Αναπληρωτής Καθηγητής, Δρ. Quan Thanh Tho, Αναπληρωτής Πρόεδρος της Σχολής Επιστήμης και Μηχανικής Υπολογιστών του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου (VNU-HCM), εκπαιδευτής, αξιολόγησε ότι η BK Hand Rehab προσφέρει μια εξαιρετική λύση σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους χειροθεραπείας, χάρη στη δημιουργία μιας ευχάριστης εμπειρίας ανάρρωσης, στη μείωση της πλήξης, στην εξοικονόμηση κόστους και στην αποφυγή μετακίνησης των ασθενών σε ιατρικές εγκαταστάσεις.

Ο Αναπληρωτής Καθηγητής Tho δήλωσε ότι το έργο έχει μεγάλες δυνατότητες, παρόλο που η χρήση βιντεοπαιχνιδιών για την υποστήριξη της αποκατάστασης των χεριών δεν είναι μια νέα ιδέα και έχει αναφερθεί και υλοποιηθεί σε πολλές προηγούμενες μελέτες. Ωστόσο, προηγούμενες μελέτες εξακολουθούν να έχουν πολλούς περιορισμούς, όπως η επιλογή ακατάλληλων κινήσεων για το παιχνίδι και το βήμα αναγνώρισης χειρονομιών δεν έχει φτάσει την αναμενόμενη ακρίβεια και ταχύτητα. «Το BK Hand Rehab έχει λύσει πολλά προβλήματα που αντιμετώπισαν προηγούμενες μελέτες», είπε.

Πρόσθεσε επίσης ότι, μέσω της ανατροφοδότησης από τους χρήστες στην πραγματική ζωή, το παιχνίδι πρέπει να προσαρμοστεί ώστε να ταιριάζει στους ασθενείς. Δεύτερον, η ομάδα χρειάζεται αναγνώριση της αποτελεσματικότητας της λύσης από τους ειδικούς φυσικοθεραπείας. «Αυτά είναι τα σημεία που πρέπει να ολοκληρωθούν», είπε, προσθέτοντας ότι συνεργάζεται με το Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών και Μηχανικών για να υποστηρίξει την ομάδα στη σύνδεση με ιατρικά κέντρα και ορθοπεδικά νοσοκομεία, με στόχο τη διεξαγωγή της απαραίτητης έρευνας.

Το έργο Hand Rehab κέρδισε πρόσφατα το πρώτο βραβείο στον διαγωνισμό Κοινοτικής Πρωτοβουλίας 2023 που διοργάνωσε ο μη κερδοσκοπικός οργανισμός SonTa Foundation.