Az exoszkeleton egy olyan hordható eszköz, amely kívülről rögzül a testre, és célja, hogy támogassa vagy segítse a viselőjének mozgását. A puha exoszkeletonok rugalmas anyagokból készülnek, így nem merev szerkezetűek, ezáltal természetesebb mozgást tesznek lehetővé. Beépített érzékelők, motorok, valamint mágneses vagy légnyomásos rendszerek segítenek abban, hogy az eszköz „kövesse” a viselője mozgását, például elnyomja a remegést vagy támogatást nyújt a mozdulatok során.

A kutatást Endrei Tamás hallgató és kollégái végezte, és céljuk az volt, hogy olyan alkalmazkodóképes, intelligens megoldást találjanak, amely hatékonyan képes elnyomni a remegést. A hagyományos exoszkeletonok ugyanis gyakran csak egyszerű, előre meghatározott mozgásokat képesek támogatni, és nem reagálnak jól a való élet dinamikus mozgásaira.

Endrei Tamás egy rendkívül részletes számítógépes szimulációt fejlesztett ki, amely élethűen modellezi az emberi kar ízületeit és azt, hogyan terjed a remegés azokon keresztül. Az igazi újdonság, hogy az exoszkeleton „agyát” — a vezérlőjét — mély megerősítéses tanulással (deep reinforcement learning) képezték ki. Az AI a szimulációban rengeteg próbálkozás és tanulás útján sajátította el, hogyan tudja csillapítani a remegést anélkül, hogy megakadályozza a páciens szándékos mozdulatait.

Az eredmények lenyűgözőek: a rendszer a szimulációkban akár 99%-kal képes csökkenteni a remegést, miközben nem gátolja a páciens saját mozgását. Az alkalmazott gépi tanulás különlegessége, hogy az AI nem egyetlen „tökéletes” stratégiát tanult meg, hanem képes alkalmazkodni különböző pácienshez, izomzathoz, vagy akár váratlan helyzetekhez is, hiszen a szimulációban ehhez hasonló változókkal is találkozott. Bár a vezérlő jelenleg főként szimulációs környezetben működik, az alapokat már megteremtették ahhoz, hogy a közeljövőben valódi betegek számára is segítséget nyújthasson.

Ez az áttörés nem csupán technológiai siker, hanem egy új, empatikus szemléletet is képvisel, ahol a gép nem uralja a viselőt, hanem alkalmazkodik hozzá: segít, amikor szükséges, és „hátralép”, amikor nincs rá szükség. A kutatás a Frontiers in Robotics and AI folyóiratban jelent meg, és új utakat nyithat a mozgászavarok, különösen a Parkinson-kór modern, intelligens kezelésében. Az eredmények nemcsak a technológiai fejlődés szempontjából jelentősek, hanem milliók hétköznapjait tehetik könnyebbé a jövőben.

A kép forrása: Medium