Como a IA pode nos ver atrás das paredes?

Recentemente, um projeto que combina ondas de rádio com inteligência artificial (IA) trouxe aos pesquisadores uma aplicação bastante interessante, que é o monitoramento da estrutura óssea de pessoas que se deslocam por longas distâncias em uma parede. Na primeira audiência, muita gente acredita que este aplicativo foi criado para apoiar a polícia na realização de batidas, mas na verdade tem sido aplicado de forma eficaz na área médica - para monitorar os movimentos dos pacientes com Parkinson em suas próprias casas.

Segundo Dina Katabi, pesquisadora sênior do projeto e professora de engenharia elétrica e ciência da computação no MIT, esse tipo de tecnologia desperta interesse da comunidade científica há décadas. “Houve uma vez um grande projeto da DARPA, utilizando sinais sem fio com a finalidade de identificar pessoas atrás de muros”, disse a Sra. Dina Katabi.

Mas a tecnologia mais precisa de hoje permite aos cientistas fazer muito mais: esta tecnologia pode descrever com precisão a estrutura óssea das pessoas que estão a ser monitorizadas, bem como o tempo que passam a realizar movimentos normais, como caminhar ou sentar-se.

Esta tecnologia concentra-se no rastreamento de pontos-chave do corpo, incluindo articulações como cotovelos, quadris e pés. Portanto, quando a pessoa rastreada se move ou realiza movimentos, também serão exibidas imagens que descrevem com precisão essas ações.

Como funciona essa tecnologia?

Os sinais de rádio usados ​​nesta tecnologia são semelhantes às ondas Wi-Fi, mas muito mais fracos que o Wi-Fi. Basicamente, este sistema funciona porque estas ondas de rádio têm a capacidade de passar através de objetos como uma parede. Então, essas ondas atingem o corpo humano, mas elas imediatamente ricocheteiam na parede e alcançam o transceptor porque o corpo humano contém uma grande quantidade de uma substância que impede a penetração das ondas de rádio. É a água. E agora o problema está em como expressar os sinais recebidos pelas ondas? E é aqui que entra em jogo o poder da IA, especificamente aqui uma ferramenta de aprendizado de máquina chamada rede de inteligência artificial .

Ao permitir que a IA aprenda informações anotadas especificamente, os pesquisadores de IA treinam uma rede de IA que pode inferir suas próprias regras a partir dos dados aprendidos. Este processo é chamado de aprendizagem supervisionada. Por exemplo, se você quiser ensinar um carro autônomo a reconhecer semáforos, deixe a IA aprender e se familiarizar com imagens relacionadas a semáforos, juntamente com anotações para a IA entender. vêm as imagens?

Esta rede de inteligência artificial é frequentemente utilizada para interpretar dados de imagens, mas também pode ser utilizada para realizar outras tarefas complexas, como tradução ou mesmo criação de novo texto, imitando dados aprendidos.

Mas atualmente existe um problema que esta tecnologia enfrenta, que é a dificuldade de processar e identificar sinais de rádio que reflitam informações sobre a estrutura do corpo humano. E a solução dos cientistas é combinar ondas de rádio com câmeras. A câmera primeiro capturará imagens atrás da parede e depois anotará essas imagens para que a rede de inteligência artificial possa aprender a correlacionar as imagens com a atividade obtida a partir de sinais de rádio.

Após o período de treinamento, os cientistas ficaram surpresos ao descobrir que mesmo que o sistema fosse treinado apenas com imagens desobstruídas de pessoas, ele ainda era capaz de detectar pessoas escondidas nos bastidores. “Ele pode ver e simular a forma da pessoa atrás da parede, mesmo que não tenha aprendido isso durante o processo de treinamento”, compartilhou a Sra. Dina Katabi.

Não só isso, pode até identificar pessoas diferentes através da sua marcha. Com a ajuda de outra rede de inteligência artificial, o sistema consegue ver exemplos de pessoas andando e, a partir daí, consegue reconhecer essas pessoas pelo seu andar mesmo quando se movem atrás de paredes, com mais de 83% de precisão.

Como essa tecnologia será usada?

Os pesquisadores começaram a usar o sistema em um pequeno estudo com pacientes de Parkinson. Ao colocar esses dispositivos nas casas dos pacientes, os pesquisadores podem monitorar os movimentos dos pacientes em um espaço confortável, sem o uso de câmeras. Essa também é uma forma de aprender sobre os movimentos corporais de alguém sem comprometer sua privacidade tanto quanto a gravação de vídeo tradicional. Este estudo foi aplicado a sete pessoas e durou oito semanas.

Os resultados obtidos não só são muito consistentes com os padrões utilizados para avaliar os pacientes, como também revelam informações adicionais sobre a qualidade de vida dos pacientes com Parkinson, como o seu comportamento e estado. A Fundação Michael J. Fox continua a financiar esta pesquisa para ajudar os pacientes a evitar a “síndrome do jaleco branco”. Trata-se de um fenômeno em que os pacientes ficam nervosos, assustados e apresentam comportamentos diferenciados ao serem examinados por um médico de jaleco branco.

Esses estudos reduzem as preocupações com a privacidade, mas não significam que serão usados ​​sem o consentimento do paciente, compartilhou a Sra. Katabi.

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