Come può l’intelligenza artificiale vederci dietro i muri?

Recentemente, un progetto che combina le onde radio con l'intelligenza artificiale (AI) ha portato ai ricercatori un'applicazione piuttosto interessante, che monitora la struttura ossea delle persone che si spostano su lunghe distanze all'interno di un muro. A prima vista, molte persone credono che questa applicazione sia stata creata per supportare la polizia durante le incursioni, ma in realtà è stata applicata efficacemente in campo medico - per monitorare i movimenti dei malati di Parkinson direttamente nelle loro case.

Secondo Dina Katabi, ricercatrice senior del progetto e professoressa di ingegneria elettrica e informatica al MIT, questo tipo di tecnologia suscita interesse nella comunità scientifica da decenni. "C'era una volta un grande progetto della DARPA, che utilizzava segnali wireless allo scopo di identificare le persone dietro i muri", ha detto la signora Dina Katabi.

Ma la tecnologia più precisa di oggi consente agli scienziati di fare molto di più: può descrivere con precisione la struttura ossea delle persone monitorate, così come il tempo che trascorrono compiendo movimenti normali, come camminare o sedersi.

Questa tecnologia concentra il tracciamento sui punti chiave del corpo, comprese le articolazioni come gomiti, fianchi e piedi. Pertanto, quando la persona monitorata si muove o esegue movimenti, verranno visualizzate anche immagini che descrivono accuratamente quelle azioni.

Come funziona questa tecnologia?

I segnali radio utilizzati in questa tecnologia sono simili alle onde Wi-Fi, ma molto più deboli del Wi-Fi. Fondamentalmente, questo sistema funziona perché queste onde radio hanno la capacità di passare attraverso oggetti come un muro. Poi queste onde raggiungono il corpo umano, ma rimbalzano immediatamente contro il muro e raggiungono il ricetrasmettitore perché il corpo umano contiene molta una sostanza che impedisce la penetrazione delle onde radio: l'acqua. E ora il problema sta nel come esprimere i segnali ricevuti dalle onde? Ed è qui che entra in gioco la potenza dell’intelligenza artificiale, in particolare qui uno strumento di apprendimento automatico chiamato rete di intelligenza artificiale .

Lasciando che l’intelligenza artificiale apprenda informazioni specificatamente annotate, i ricercatori dell’intelligenza artificiale addestrano una rete di intelligenza artificiale in grado di dedurre le proprie regole dai dati appresi. Questo processo è chiamato apprendimento supervisionato. Ad esempio, se vuoi insegnare a un'auto a guida autonoma come riconoscere i segnali del semaforo, lascia che l'IA impari e acquisisca familiarità con le immagini relative ai segnali del semaforo insieme alle annotazioni affinché l'IA possa comprenderle. provengono le immagini?

Questa rete di intelligenza artificiale viene spesso utilizzata per interpretare i dati delle immagini, ma può anche essere utilizzata per eseguire altri compiti complessi come la traduzione o addirittura la creazione di nuovo testo, imitando i dati appresi.

Ma attualmente c’è un problema che questa tecnologia deve affrontare, ovvero che è difficile elaborare e identificare i segnali radio che riflettono le informazioni sulla struttura del corpo umano. E la soluzione degli scienziati è combinare le onde radio con le telecamere. La telecamera prima catturerà le immagini dietro il muro, quindi le annoterà in modo che la rete di intelligenza artificiale possa imparare a correlare le immagini con l’attività ottenuta dai segnali radio.

Dopo il periodo di addestramento, gli scienziati sono rimasti sorpresi nello scoprire che, anche se il sistema era stato addestrato solo con immagini di persone non ostacolate, era comunque in grado di rilevare le persone nascoste dietro le quinte del muro. "Può vedere e simulare la forma della persona dietro il muro anche se non l'ha imparato durante il processo di addestramento", ha condiviso la signora Dina Katabi.

Non solo, può anche identificare persone diverse attraverso la loro andatura. Con l’aiuto di un’altra rete di intelligenza artificiale, il sistema può vedere esempi di persone che camminano e da lì può riconoscere queste persone attraverso la loro andatura anche quando si muovono dietro i muri, con una precisione superiore all’83%.

Come verrà utilizzata questa tecnologia?

I ricercatori hanno iniziato a utilizzare il sistema in un piccolo studio su pazienti affetti da Parkinson. Collocando questi dispositivi nelle case dei pazienti, i ricercatori possono monitorare i movimenti dei pazienti in uno spazio confortevole senza l'uso di telecamere. Questo è anche un modo per conoscere i movimenti del corpo di qualcuno senza compromettere la sua privacy tanto quanto la registrazione video tradizionale. Questo studio è stato applicato a sette persone ed è durato otto settimane.

I risultati ottenuti non solo sono molto coerenti con gli standard utilizzati per valutare i pazienti, ma rivelano anche ulteriori informazioni sulla qualità della vita dei pazienti affetti da Parkinson, come il loro comportamento e il loro stato. La Michael J. Fox Foundation continua a finanziare questa ricerca per aiutare i pazienti a evitare la "sindrome del camice bianco". Questo è un fenomeno in cui i pazienti si sentono nervosi, spaventati e hanno comportamenti diversi quando vedono un medico in camice bianco che li esamina.

Questi studi riducono le preoccupazioni sulla privacy, ma non significano che verranno utilizzati senza il consenso del paziente, ha condiviso la Katabi.

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