محققان چینی: هوش مصنوعی، گشت و گذار را برای «افراد کم بینا» متحول می‌کند

شفقنا آینده- هوش مصنوعی پیشرفته، نحوه تجربه افراد دارای اختلالات بینایی از جهان را تغییر می‌دهد و به آنها ابزارهایی برای کشف، درک و تجربه زیبایی مکان‌های ناآشنا می‌دهد، به گونه‌ای که قبلاً هرگز وجود نداشته است.

به گزارش شفقنا از مدیکال نیوز، تیمی از محققان چینی یک سیستم مبتنی بر هوش مصنوعی (AI) توسعه داده‌اند که می‌تواند به افراد کم بینا در کشف، درک و لذت بردن از محیط‌های ناآشنای اطرافشان کمک کند. این مطالعه در مجله Nature Portfolio Journal Artificial Intelligence منتشر شده است.

کاوش در محیط‌های طبیعی، مانند پارک‌ها، تأثیر مثبت قابل توجهی بر سلامت جسمی و روانی دارد. با این حال، افراد کم بینا یا نابینا اغلب از این مزایا محروم می‌شوند زیرا وسایل کمکی مناسبی برای کمک به آنها در تعامل فعال با آنها در دسترس نیست.

راهکارهای کمکی موجود که برای راهنمایی افراد کم‌بینا توسعه داده شده‌اند، در درجه اول بر ارائه کمک‌های عملکردی، مانند جهت‌یابی و اجتناب از موانع، تمرکز دارند و به آنها اجازه می‌دهند تا به صورت غیرفعال با طبیعت تعامل داشته باشند.

افراد کم‌بینا اغلب هنگام کاوش در محیط‌های ناآشنا احساس درماندگی می‌کنند. این معمولاً به این معنی است که آنها برای کمک به اعضای خانواده، دوستان یا داوطلبان متکی هستند که توانایی آنها را در کاوش فعال و درک محیط‌های ناآشنا و همچنین به خاطر سپردن و برقراری ارتباط با سایر افراد کم‌بینا در مورد سفرشان مختل می‌کند.

تیمی از محققان مستقر در چین یک سیستم مبتنی بر هوش مصنوعی به نام VIPTour توسعه داده‌اند تا به افراد کم‌بینا حس استقلال در محیط‌های ناآشنا را ارائه دهد.

VIPTour چگونه کار می‌کند؟

VIPTour یک سیستم مبتنی بر هوش مصنوعی است که شامل مجموعه‌ای از دستگاه‌های سبک، قابل حمل و مناسب مصرف‌کننده (یک دوربین و یک تلفن هوشمند) و یک شبکه الگوریتم یادگیری عمیق جدید به نام FocusFormer است. تکنیک‌های تعامل چندحسی کارآمد، مانند تعامل صوتی و لمسی سلسله مراتبی، تعامل بین کاربران کم‌بینا و سیستم VIPTour را هدایت می‌کنند.

FocusFormer زیبایی‌شناسی، تازگی (تازگی) و نیازهای اساسی (از جمله ناوبری و ایمنی) را به عنوان عوامل اصلی در استخراج اطلاعات معنادار از محیط‌های پیچیده و ناآشنا و حذف جزئیات بصری زائد در نظر می‌گیرد. این امر بار شناختی را بر روی کاربران کم‌بینا کاهش می‌دهد.

FocusFormer حجم زیادی از اطلاعات را به یک نمودار شخصی‌سازی‌شده، پراکنده و سلسله‌مراتبی تبدیل می‌کند. بر اساس این نمودار خوش‌ساختار، FocusFormer از طریق یک برنامه تلفن هوشمند با کاربران کم‌بینا تعامل می‌کند، ترجیحات آنها را درک می‌کند و از طریق یک آداپتور، کمک‌های شخصی‌سازی‌شده ارائه می‌دهد.

این سامانه با هزاران ویدیوی گردشگری عمومی از گردشگران بینا به شیوه‌ای خودنظارتی آموزش دیده است که برای کاهش مؤثر سوگیری زیبایی‌شناختی مفید است.

سیستم VIPTour همچنین گزینه‌هایی برای ضبط، ذخیره‌سازی و اشتراک‌گذاری تجربیات، تسهیل ارتباطات عاطفی بین افراد کم‌بینا و ترویج تبادل دانش و تجربیات در شبکه‌های اجتماعی آنها دارد.

نوآوری فنی اصلی VIPTour در شبکه FocusFormer چندوجهی آن نهفته است. این رویکرد از یک زیرشبکه پس‌زمینه برای فیلتر کردن اشیاء رایج، یک زیرشبکه جذابیت برای شناسایی نکات برجسته، یک زیرشبکه تازگی برای کشف ویژگی‌های جدید و یک زیرشبکه نیازها که بر اساس نظرسنجی‌های انجام شده با شرکت‌کنندگان کم‌بینا آموزش دیده‌اند، استفاده می‌کند. این زیرشبکه‌ها برای انتخاب، رتبه‌بندی و ارائه مرتبط‌ترین اطلاعات برای هر کاربر با هم ترکیب می‌شوند.

سیستم VIPTour همچنین از یک آداپتور BLV-in-the-Loop استفاده می‌کند که توصیه‌های خود را به صورت بلادرنگ بر اساس بازخورد کاربر، مانند «لایک‌ها» و «دیسلایک‌ها» به‌روزرسانی می‌کند و در نتیجه شخصی‌سازی را امکان‌پذیر می‌سازد.

نظر کاربر در مورد VIPTour

سیستم VIPTour روی ۳۳ فرد نابینا یا کم‌بینا آزمایش شد و تجربیات عاطفی گزارش‌شده توسط خود افراد برای تجزیه و تحلیل جمع‌آوری شد.

در مورد عملکرد کمکی، این مطالعه نشان داد که سیستم VIPTour به طور مؤثر به افراد کم‌بینا کمک می‌کند تا به طور فعال محیط‌های ناآشنا را کشف و کاملاً درک کنند، آنها را با خاطرات دقیق و طولانی‌مدت توانمند سازد و آنها را قادر به برقراری ارتباط با همسالان خود کند.

با تجزیه و تحلیل گسترده تجربیات خودگزارش‌شده، این مطالعه نشان داد که شرکت‌کنندگانی که از VIPTour استفاده کردند، با موفقیت به افزایش ۶۷.۹ درصدی در واکنش‌های عاطفی مثبت، افزایش ۹۴.۷ درصدی در برانگیختگی، افزایش ۷۷۲.۷۳ درصدی در دقت نقشه‌برداری شناختی و افزایش ۲۰۰ درصدی در دقت حافظه بلندمدت دست یافتند.

در ارزیابی‌های کاربران، نمرات قابلیت استفاده سیستم VIPTour به طور مداوم بالای ۸۰ از ۱۰۰ بود، که قابل مقایسه یا بهتر از در مقایسه با سایر ابزارهای کمکی برای افراد کم‌بینا.

معیارهای فیزیولوژیکی، از جمله فعالیت الکترودرمال و تغییرپذیری ضربان قلب، با استفاده از VIPTour بهبودهای قابل توجهی نشان دادند که نشان‌دهنده افزایش تعامل عاطفی است.

اهمیت مطالعه

این مطالعه کاربردهای بالقوه سیستم VIPTour مبتنی بر هوش مصنوعی را در ارائه یک تجربه لذت‌بخش و خاطره‌انگیز به افراد کم‌بینا در حین کاوش فعال در محیط‌های ناآشنا برجسته می‌کند. این تجربیات می‌توانند وضعیت عاطفی آنها را به طور قابل توجهی تقویت کرده و کیفیت کلی زندگی آنها را بهبود بخشند.

شواهد موجود نشان می‌دهد که ارائه اطلاعات سازمان‌یافته و جذاب می‌تواند سطح لذت فرد را افزایش داده و حفظ حافظه عمیق‌تر را تسهیل کند. انسان‌ها تمایل طبیعی به پردازش اطلاعات ساختاریافته و معنادار دارند که تجربیات آنها را لذت‌بخش‌تر و خاطره‌انگیزتر می‌کند.

این تمایل انسانی را می‌توان با مفهوم روان بودن شناختی توضیح داد، که نشان می‌دهد ارائه اطلاعات واضح و سازمان‌یافته، بار شناختی افراد را کاهش می‌دهد. متعاقباً، این به آنها کمک می‌کند تا منابع ذهنی را به سمت درک و ادغام محتوا هدایت کنند. این روان بودن پردازش بهبود یافته، پاسخ مثبتی را القا می‌کند، زیرا افراد اطلاعات را خوشایندتر درک می‌کنند.

علاوه بر این، تعامل بین اطلاعات جدید و آشنا بر تأثیر اطلاعات سازمان‌یافته و جالب بر حافظه تأثیر می‌گذارد. اطلاعات جدید، حس کنجکاوی را تحریک کرده و توجه را افزایش می‌دهد، در حالی که اطلاعات آشنا، راحتی و انسجام شناختی را فراهم می‌کند.

ارائه اطلاعات به شیوه‌ای ساختارمند و جذاب می‌تواند بین تازگی و آشنایی تعادل برقرار کند، که به حفظ علاقه و تعامل افراد کمک می‌کند.

آموزش خودنظارتی FocusFormer با هزاران ویدیوی گردشگری عمومی بدون برچسب، به طور مؤثری تسلط شناختی را ثبت کرده و روابط آماری بین مفاهیم مختلف در صحنه‌های گردشگری را آشکار ساخته است. این رویکرد، سوگیری بالقوه در برچسب‌گذاری ترجیحات تور را از بین می‌برد و مدل را آموزش می‌دهد تا فقط اطلاعات زمینه‌ای مرتبط را استخراج کند.

این ملاحظات طراحی شخصی‌سازی‌شده FocusFormer، سیستم VIPTour را قادر ساخته است تا با موفقیت تسلط شناختی مورد نظر را مدل‌سازی کند و در نتیجه تجربه گردشگری را برای افراد کم‌بینا بهبود بخشد.

شایان ذکر است که تأثیر VIPTour به کیفیت تکنیک‌های هوش مصنوعی زیربنایی، مانند تشخیص اشیا و تولید نمودار معنایی، بستگی دارد. پیشرفت‌های آینده در این روش‌ها می‌تواند عملکرد سیستم را بیشتر افزایش دهد.

منبع: مدیکال نیوز