ایرانیان جهان

آخرين مطالب

افزودن قدرت بینایی به ربات جراح ایرانیان آمریکا

افزودن قدرت بینایی به ربات جراح
  بزرگنمايي:

ایرانیان جهان - پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا ربات جراح خود را به قدرت بینایی ماشین مجهز می‌کنند که به استقلال ربات‌ها در برخی از رویه‌های جراحی کمک خواهد کرد.

دکتر دنیال فِر که چند فوت دورتر از ربات دارای بازوی بلند روی چهارپایه‌ای نشسته بود، انگشتانش را دور دو دسته فلزی نزدیک سینه‌اش پیچاند. همان‌طورکه او دسته‌ها را به‌سمت بالا‌و‌پایین و چپ‌و‌راست حرکت می‌داد، ربات هر حرکت کوچک را با دو بازویش تقلید می‌کرد. هنگامی‌که او انگشت شست و سبابه‌اش را به‌هم فشار داد، یکی از پنجه‌های کوچک ربات نیز همین کار را انجام داد. این روشی است که جراحانی مانند دکتر فر مدت‌ها است هنگام انجام عمل جراحی روی بیماران با استفاده از ربات‌ها از آن استفاده می‌کنند. آنان می‌توانند درحالی‌که پشت کنسول کامپیوتر در اتاق نشسته‌اند، پروستات بیمار را جدا کنند. پس از این نمایش کوتاه، دکتر فر و همکارانش در دانشگاه کالیفرنیا در برکلی نشان دادند چگونه امیدوار هستند این رویه را پیشرفته‌تر کنند. دکتر فر دستگیره‌ها را رها کرد و نرم‌افزار کامپیوتری جدیدی کار را به‌دست گرفت. همان‌طورکه او و پژوهشگران دیگر در حال تماشا بودند، ربات مستقلا شروع به حرکت کرد. دستگاه با یک پنجه حلقه پلاستیکی کوچکی را از میخ کوچکی روی میز بلند و آن را از پنجه‌ای به پنجه دیگر منتقل کرد و در طول میز جابه‌جا و با احتیاط به میخ جدیدی قلاب کرد. ربات این کار را با چند حلقه تکرار کرد و آن را به‌خوبی به‌پایان رساند. این تمرین آموزشی ابتدا برای انسان‌ها طراحی شده بود. انتقال حلقه‌ها از میخی به میخ دیگر همان روشی است که جراحان به‌کمک آن یاد می‌گیرند با ربات‌هایی مانند ربات برکلی کار کنند. براساس مقاله جدیدی از تیم برکلی، اکنون ربات خودکاری که این آزمایش را انجام می‌دهد، ازنظر مهارت و دقت و سرعت می‌تواند به انسان برسد یا حتی از او فراتر رود. به‌گزارش نیویورک‌تایمز، پروژه مذکور بخشی از تلاشی بسیار گسترده‌تر برای آوردن هوش مصنوعی به اتاق‌عمل است. پژوهشگران با استفاده از بسیاری از همان فناوری‌هایی که زیربنای خودروهای خودران و هواپیماهای بدون سرنشین خودکار و ربات‌های انباردار است، می‌کوشند ربات‌های جراحی را نیز خودکار کنند. این روش‌ها هنوز فاصله زیادی تا استفاده روزمره دارند؛ اما پیشرفت درزمینه آن‌ها در حال شتاب‌گرفتن است. راسل تیلور ، استاد دانشگاه جانز هاپکینز و پژوهشگر سابق IBM و مشهور به پدر جراحی رباتیک گفت: «این زمانی هیجان‌انگیز و همان جایی است که بیست سال پیش آرزو می‌کردم در آنجا باشیم.» هدف این نیست که جراحان را از اتاق عمل خارج کنیم؛ بلکه می‌خواهیم از کارشان کم کنیم و با خودکار‌کردن مراحل خاصی از جراحی در برخی موارد احتمال موفقیت را افزایش دهیم. دقت ربات‌ها در برخی از رویه‌های جراحی مانند قراردادن پین درون استخوان که مخصوصا در جریان تعویض مفصل زانو و ران می‌تواند خطرناک باشد، می‌تواند از دقت انسان‌ها بیشتر باشد. پژوهشگران امیدوار هستند ربات‌های خودکار موجب افزایش دقت رویه‌هایی مانند برش و بخیه شوند و خطرهای همراه‌با کار بیش‌از‌حد جراحان را کاهش دهند.


کیت پژوهشی داوینچی، ربات جراحی که برای کمک و آموزش به جراحان برای جراحی با کمترین سطح تهاجمی‌بودن طراحی شده، انتقال حلقه از میخ‌ را در آزمایشگاه دانشگاه کالیفرنیا انجام داد. گرگ هاگر ، دانشمند علوم کامپیوتر دانشگاه جانز هاپکینز، معتقد است پیشرفت اتوماسیون جراحی بسیار شبیه سیستم نیمه‌خودران تسلا خواهد بود که در مواردی به کنترل راننده انسانی نیاز دارد. او گفت این کار حداقل به نظارت انسانی نیاز خواهد داشت؛ اما می‌توانیم شروع به ساخت ابزاری کنیم که زندگی جراح را کمی راحت‌تر کند. پنج سال پیش، پژوهشگران با همکاری سیستم بهداشت ملی کودکان در واشینگتن رباتی طراحی کردند که می‌توانست به‌طورخودکار روده‌های خوک را در عمل جراحی بخیه بزند که گام مهمی رو به‌سوی آینده‌ای بود که دکتر هاگر در ذهن داشت. البته در این پروژه، پژوهشگران نشانگرهای ریزی در روده‌های خوک کاشته بودند که نور مادون‌قرمز نزدیکی ساطع و به هدایت حرکات ربات کمک می‌کرد. این روش چندان عملی نیست؛ زیرا نشانگرها به‌راحتی کاشته یا حذف نمی‌شوند. در سال‌های اخیر، پژوهشگران هوش مصنوعی به‌طور درخورتوجهی قدرت بینایی کامپیوتر را بهبود بخشیده‌اند که به ربات‌ها اجازه خواهد داد به‌تنهایی رویه‌های جراحی را بدون استفاده از چنین نشانگرهایی انجام دهند. این تغییر را شبکه‌های عصبی هدایت می‌کنند که سیستم‌های ریاضی هستند و با تجزیه‌و‌تحلیل حجم عظیمی از داده‌ها می‌توانند مهارت‌ها را یاد بگیرند. برای مثال، شبکه عصبی با تجزیه‌و‌تحلیل هزاران تصویر گربه می‌تواند یاد بگیرد که گربه‌ها را تشخیص دهد. تقریبا به همین روش شبکه عصبی می‌تواند از تصاویر گرفته‌شده ربات‌های جراحی یاد بگیرد.
دانشمندان بر این باورند که شبکه‌های عصبی درنهایت به ربات‌های جراحی کمک خواهند کرد تا مستقلا کار کنند ربات‌های جراحی به دوربین‌هایی مجهز هستند که از هر عمل جراحی فیلم سه‌بُعدی تهیه می‌کنند. فیلم‌ها به منظره‌هایی ارسال می‌شود که جراحان هنگام هدایت عمل جراحی به آن نگاه می‌کنند و صحنه را از نمایی می‌بینند که ربات می‌بیند. این تصاویر نقشه راه دقیقی نیز فراهم می‌کند که نحوه انجام جراحی‌ها را نشان می‌دهد. آن‌ها می‌توانند به جراحان جدید کمک کنند تا نحوه استفاده از ربات‌ها را یاد بگیرند و به آموزش ربات‌ها برای انجام مستقل کارها می‌توانند کمک کنند. شبکه مصنوعی با تجزیه‌و‌تحلیل‌ها تصاویری که نشان می‌دهد جراح چگونه ربات را هدایت می‌کند، می‌تواند همان مهارت‌ها را بیاموزد. این همان روشی است که پژوهشگران برکلی برای خودکارکردن رباتشان از آن استفاده کرده‌اند که مبتنی‌بر سیستم جراحی داوینچی یعنی دستگاهی با دو بازو است که به جراحان کمک می‌کند در سال بیش از یک‌میلیون رویه جراحی را انجام دهند. دکتر فر و همکارانش تصاویری از ربات جمع‌آوری می‌کنند که حلقه‌های پلاستیکی را تحت کنترل انسان حرکت می‌دهد. سیستم آنان از این تصاویر یاد می‌گیرد، بهترین روش‌های گرفتن حلقه‌ها را شناسایی می‌کند، حلقه‌ها را بین پنجه‌هایش عبور می‌دهد و به میخ‌های جدیدی منتقل می‌کند. باوجوداین، این فرایند هنگام اجرا با مشکل خاصی همراه شد. وقتی سیستم به ربات می‌گفت کجا حرکت کند، ربات اغلب چند میلی‌متر دورتر از نقطه عمل می‌کرد. در طول ماه‌ها و سال‌ها استفاده، بسیاری از کابل‌های فلزی داخل بازوهای دوقلوی ربات اندکی کشیده و خم شده‌ بودند؛ بنابراین، حرکات به‌اندازه لازم دقیق نبود. اپراتورهای انسانی می‌توانند به‌طور ناخودآگاه این تغییر را جبران کنند؛ اما سیستم خودکار نمی‌تواند این کار را انجام دهد. مقاله‌های مرتبط:
نخستین عمل رباتیک چشم انسان فناوری چگونه مراقبت بهداشتی را متحول می‌کند
تیم برکلی تصمیم گرفت شبکه عصبی جدیدی بسازد که اشتباه‌های ربات را تجزیه‌وتحلیل کند و یاد بگیرد با گذشت هر روز چقدر از دقتش را از دست می‌دهد. بریجن تانانجیان ، یکی از اعضای گروه پژوهشی گفت: «این شبکه می‌آموزد مفاصل ربات در طول زمان چگونه تغییر می‌کند. وقتی سیستم بتواند تغییر را در نظر بگیرد، ربات می‌تواند حلقه‌های پلاستیکی را بگیرد و حرکت دهد و با عملکرد اپراتور انسانی مطابقت دهد.» دانشمندان در مراکز مختلف در حال آزمایش رویکرودهای دیگری هستند. اکسل کریگر، پژوهشگر جانز هاپکینز و عضوی از پروژه بخیه خوک در سال 2016، تلاش می‌کند بازوی رباتیک جدیدی را خودکار کند که قطعات متحرک کمتری دارد و درمقایسه‌با ربات تیم برکلی رفتار باثبات‌تری دارد. پژوهشگران مؤسسه پلی‌تکنیک ووستر آمریکا در حال ایجاد روش‌های برای ماشین‌ها هستند تا بتوانند دست جراحان را هنگام انجام وظایف خاص مانند واردکردن سوزن برای بیوپسی سرطان با دقت زیادی هدایت کنند. گرگ فیشر ، یکی از پژوهشگران ووستر گفت: «این مانند خودرویی است که در دنبال‌کردن خطوط مستقل است؛ اما همچنان باید گاز و ترمز را کنترل کنید.» البته دانشمندان متذکر می‌شوند در مسیر اتوماسیون جراحی موانع زیادی وجود دارد. در آینده نزدیک، اتوماسیون چیزی است که درکنار جراحان کار می‌کند و جایگزین آن‌ نخواهد شد؛ اما حتی همین اندازه نیز می‌تواند تأثیر زیادی بگذارد. برای مثال، پزشکان می‌توانند جراحی را از مایل‌ها دورتر انجام دهند و شاید بتوانند به سربازان زخمی در میدان جنگ دور کمک کنند. درحال‌حاضر، تأخیر در سیگنال به‌حدی زیاد است که از چنین کاری مانع می‌شود؛ ولی اگر رباتی بتواند حداقل برخی وظایف را مستقلا انجام دهد، جراحی از فاصله دور می‌تواند عملی شود. دکتر فر در پایان می‌گوید: می‌توانید طرح دقیق و باجزئیاتی بفرستید و سپس ربات آن را انجام دهد. همین فناوری برای جراحی از فاصله‌های دورتر نیز ضروری است... وقتی انجام عمل جراحی را روی افراد حاضر در ماه آغاز کنیم، جراحان به ابزارهای کاملا جدیدی نیاز خواهند داشت.

لینک کوتاه:
https://www.ilandnews.ir/Fa/News/244489/

نظرات شما

ارسال دیدگاه

Protected by FormShield
مخاطبان عزیز به اطلاع می رساند: از این پس با های لایت کردن هر واژه ای در متن خبر می توانید از امکان جستجوی آن عبارت یا واژه در ویکی پدیا و نیز آرشیو این پایگاه بهره مند شوید. این امکان برای اولین بار در پایگاه های خبری - تحلیلی گروه رسانه ای آریا برای مخاطبان عزیز ارائه می شود. امیدواریم این تحول نو در جهت دانش افزایی خوانندگان مفید باشد.

ساير مطالب

حمایت صندوق کارآفرینی امید از ایجاد اشتغال در استان اردبیل

کسب رتبه اول شورای هماهنگی دستگاه های تابعه وزارت تعاون، کار و رفاه اجتماعی استان ایلام در کشور

سمنان، استان پیشرو در اجرای طرح ملی توسعه مشاغل خانگی

اولین باشگاه تعاون و کارآفرینی در همدان ایجاد شد

سرپرست اداره کل تعاون، کار و رفاه اجتماعی بوشهر: موفقیت سازمان در تحقق اهدافش مستلزم هماهنگ ساختن و تفکیک فعالیت ها است

سهمیه بیمه کارگران صنعت ساختمان استان اردبیل افزایش یافت

مدیرکل بهزیستی ایلام‌: مرحله دوم‌ تزریق واکسن کرونا در مراکز بهزیستی ایلام آغاز شد

آمادگی بهزیستی استان مرکزی برای دریافت فطریه

مدیرکل تعاون، کار و رفاه اجتماعی زنجان: همدلی و همراهی مدیران عضو شورای هماهنگی برای اجرایی شدن شعار سال لازم است

پیام تسلیت شریعتمداری در پی درگذشت علی هوشمندی منش

نمایشگاه آثار برگزیده کاریکاتور کارا در ایوان انتظار آغاز به کار کرد

قدردانی وزیر تعاون، کار و رفاه اجتماعی از عملکرد فرمانده مرکز مقاومت بسیج

نشست هیئت رئیسه فدراسیون کارگری تشکیل شد / حمایت شریعتمداری از ایجاد امکانات برای ورزش کارگری

پیشنهاد افزایش حق مسکن ‎کارگران به تصویب هیات وزیران رسید

شریعتمداری: افزایش 39 درصدی مزد امسال نتیجه گفت و گوی اجتماعی بود

سبک زندگی نامناسب زنان حاشیه‌نشین

شناسایی زنان سرپرست خانوار سکونتگاه‌های غیر رسمی 15 استان

نگرانی معصومه ابتکار از روی کار آمدن دولت واپس‌گرا

آرایش جناحی در بازار دلار

آغاز مانور بزرگ نظامی ژاپن با فرانسه و آمریکا

افشاگری درباره نقش انگلیس در حمله به کنسولگری ایران در کربلا

اولین روز ثبت‌نام انتخابات ریاست جمهوری با دو قانون!

پس از 8 سال فرافکنی اصلاح‌­طلبان: مسئولان باید پاسخگو باشند!

ظریف بعد از حسن خمینی

دلایل و تنگناهای حمایت از روحانی

سرداران آمدند

ضرورت تشکیل دولتی پاسخگو

کشاکش حقوقی ثبت نام در انتخابات

انتخابات بی معنا نیست

انتخاب تاریخی ِ اصلاح طلبان؛ حضور در « قدرت» یا ماندن کنار « ملت؟»

نتیجه بی‌انضباطی مالی: تحویل دولت با تورم 40 تا 50 درصدی!

وقتی متهم سوء مدیریت بازار مدعی تشکیل دولت کارآمد می‌شود!

بازگشت به‌انتخابات تک‌قطبی

«قسم‌سازی» ترفند جدید دلواپسان علیه ظریف

مشاور خاتمی: اکثریت مردم اعتمادی به اصلاح‌طلبان ندارند

روسیه هم یک دیپلمات رومانی را اخراج کرد

منت‌کشی یونان از ترکیه

لحظه برخورد موشک مقاومت به منطقه حولون در جنوب تل‌آویو

واکنش عربستان به جنایات اسرائیل در قدس

برگزاری تظاهرات در نیویورک و لندن در حمایت از فلسطین

عقب نشینی نظامیان اسرائیلی در برابر پرتاب سنگ جوانان فلسطینی

زندان‌های مخوف هدیه امارات و عربستان به مردم یمن

لحظه دیدنی رگبار شلیک راکت های مقاومت بر سر صهیونیست‌ها

شلیک بیش از 1000 راکت و موشک از نوار غزه؛ 5 صهیونیست به هلاکت رسیدند

کابینه امنیتی تل‌آویو بار دیگر نشست اضطراری برگزار می‌کند

اعلام وضعیت فوق العاده در فلوریدا آمریکا به علت کمبود بنزین

اسرائیل پیشنهاد سازمان ملل برای آتش‌بس را رد کرد

انتقاد تند نماینده جمهوری‌خواه از ترامپ

روسیه خواستار پایان فوری تنش ها در قدس اشغالی شد

تله انفجاری مقاومت در پرچم!