Droga do bionicznego oka. Czy czekają nas widzialne interfejsy jak w Cyberpunku?

Niektórych chorych można rzecz jasna leczyć chirurgicznie albo przy pomocy leków lub terapii genowej. Sukcesy odnoszą też próby wykorzystania komórek macierzystych. Niestety te metody nie są dostępne dla wszystkich dotkniętych takimi przypadłościami. Dla osób u których nastąpiło uszkodzenie lub poważna degeneracja siatkówki, nerwu wzrokowego lub kory jedyną opcją może być bioniczne oko.

Obecnie stosowane urządzenia mają formę kamery umieszczonej na głowie chorego. Bioniczne oko przekształca światło uchwycone obiektywem w impulsy elektryczne, które są dostarczane  przez układ mikroelektrod wszczepionych do oka lub kory wzrokowej, a te interpretowane są przez mózg jako percepcja wzrokowa lub wrażenia błysków światła. W praktyce te urządzenia zapewniają jako taką zdolność do odróżniania światła od ciemnego tła i dostrzegania ruchu, lecz widzenie to jest niewyraźne, zniekształcone i bardzo często trudne do zinterpretowania. Widzenie złożonych obiektów często jest wręcz niemożliwe, zwłaszcza w słabym świetle. W związku z tym percepcja generowana przez protezy opisywana jest jako zasadniczo różna niż widzenie naturalne i nie poprawia się z czasem użytkowania gdyż mózg nie jest w stanie nauczyć się bodźców przez brak powtarzalności.

Michael Beyeler z Uniwersytetu Santa Barbara ma na celu rozpowszechnienie bionicznego oka opartego na algorytmach sztucznej inteligencji, które może generować sztuczne widzenie i aktywnie pomagać użytkownikowi w życiu i orientacji. 

Wyobrażam sobie inteligentne bioniczne oko, które może wskazać zgubione klucze leżące na blacie, odczytać etykiety leków, dać użytkownikowi wskazówki odnośnie gestów i mimiki rozmówcy oraz ostrzegać go przed przeszkodami i niebezpieczeństwami pomagając wytyczyć bezpieczną ścieżkę.

Profesor Beyeler od amerykańskiego Narodowego Instytutu Zdrowia otrzymał pięcioletni grant na 1,5 miliona dolarów, by użeczywistnić swój projekt. Ale jak on w ogóle ma działać?

Zamiast dążyć do uczynienia bionicznej wizji bardziej zbliżoną do naturalnego widzenia jego zespół skupia się na uczynieniu sztucznego widzenia bardziej uzytecznym. Wiązałoby się to z interpretowaniem obserwowanej sceny przez AI, która pomogłaby użytkownikowi zrozumieć obserwowane obrazy. Sztuczna inteligencja dostosowywałaby się do konkretnych zadań, by jej asysta jak najbardziej poprawiła jakość życia niewidomej osoby. 

Obecnie stosowane urządzenia nie mają wystarczającej rozdzielczości obrazu by przedstawić użytkownikowi złożoną, naturalną scenę. Dlatego metoda Beyelera będzie polegała na upraszczaniu obserwowanych scen. Dzięki dwustronnej komunikacji z implantem będzie możliwe ustalenie w jaki sposób oko ma pomóc choremu i na jakich funkcjach powinno się skupić. Komputer wykorzysta technologię głębokiego uczenia (deep learningu) do podświetlenia użytkownikowi pobliskich przeszkód, odfiltrowania z tła rozpraszającego bałaganu i wskazania bezpiecznej drogi dzięki graficznym reprezentacjom. Nie będą to jeszcze wzrokowe interfejsy jakie znamy na przykład z Cyberpunka 2077, ale w widoczny sposób jest to pierwszy krok do tego typu ulepszeń. Tak, bo w planach są też ulepszenia...

Dzięki użyciu kamery na podczerwień możliwe będzie wygenerowanie widzenia nocnego, przy użyciu którego osoba z implantem będzie miała znacznie lepszy ogląd sytuacji niż człowiek korzystający z naturalnego widzenia. Inteligentne Bioniczne Oko może też w przyszłości być połączone z GPS aby wskazywać kierunki i zapewniać lepszą orientację w terenie. Nie są to może wodotryski pozwalające namierzać wrogów, albo śledzić pole widzenia kamer przemysłowych, ale i tak jeśli te obietnice zostaną spełnione będą to niezwykle imponujące osiągnięcia. 

Źródło: technology.org