Как MindMaze проводит реабилитацию после инсультов и помогает «Формуле-1»

Мартин Чиупа — глава AI Initiatives и CAIO (Chief AI Officer) в компании MindMaze. Его работа посвящена изучению областей, связанных с ИИ — кибернетики и робототехники. Образование: физика и кибернетика. Компания Agilience занесла Мартина в 100 авторитетных ученых в сфере ИИ. В свою очередь Thomson Reuters поместил исследователя в топ-25 лиц, имеющих огромное влияние в сфере оценки рисков, соответствия нормативно-правовым документам и RegTech.

Компания MindMaze была основана в 2012 году как отделение Политехнической школы Лозанны (EPFL). В команду входят сотрудники из более чем 20 стран с опытом работы в области восстановительной неврологии, нейротехнологий, интерфейса мозг-компьютер (BCI), робототехники, вычислений, игрового дизайна, организационного дизайна, медицинского маркетинга и развития бизнеса.

Искусственный интеллект лечит инсульт

— В мире есть порядка 10 неизлечимых болезней и больше 100 опасных для жизни. Почему вы решили ориентировать свои разработки именно на лечение инсультов?

— Инсульт вызывает в мозге кровоизлияние, в результате чего человека может парализовать или у него исчезнет способность к речи. А геморрагический инсульт, при котором сосуды разрываются в голове, приводит к очень серьезным последствиям.

Согласно статистике, каждый год 15 млн человек становятся жертвами инсульта. Треть из них умирают в течение первого или второго часа после происшествия. Каждый третий человек в мире сталкивался или слышал об этом заболевании. Когда человек умирает от инсульта, то это может произойти иногда в течение 10 секунд. Пока я вел тут свою 20-минутную презентацию, во всем мире от инсульта умерли несколько сотен людей, поэтому это очень серьезная проблема для общества.

Главная причина в том, что от него не только гибнут люди, но 2/3 переживших инсульт хоть и не умирают, но сильно страдают от последствий: это влияет на их возможность передвигаться, управлять своей моторикой и говорить. Это связано экономически не только с больными, но и с родственниками жертв инсульта — по сути, они становятся заложниками этой ситуации, ведь нужно ухаживать за инвалидом. Если вы находитесь в менее развитой стране, то риск получить инсульт на 20% выше. То есть инсульт поражает людей там, где меньше экономических ресурсов, меньше врачей и терапевтов.

Неизлечимые заболевания XXI века по версии ВОЗ:

• полиомиелит,
• сахарный диабет,
• бронхиальная астма,
• СПИД,
• рак,
• лихорадка Эбола,
• системная красная волчанка,
• ревматоидный артрит,
• болезнь Альцгеймера,
• болезнь Паркинсона,
• вирусный гепатит.

Главной причиной смерти людей в мире ВОЗ называет сердечно-сосудистые заболевания — ишемическую болезнь сердца и инсульт.

— Какие разработки MindMaze помогают в лечении и реабилитации пациентов после инсульта?

— Мы разработали специальный программный продукт MindMotion, который с помощью оптической системы отслеживает кинематические движения больных, перенесших инсульт. У них в результате поражения мозга возникают проблемы с движением рук или ног, лицо может застыть в одном выражении. Оптическая система находит области полного или частичного паралича, компьютер проецирует в виртуальной реальности изображение пострадавшей конечности, которая не действует. Двигательные области мозга активируются в том числе тогда, когда человек видит, как кто-то другой совершает определенные движения. MindMaze показывает человеку его аватар, в точности повторяющий все его движения, и это стимулирует поврежденную часть мозга работать.

Так программа обманывает мозг и заставляет его восстановить функциональность пораженной конечности: мозг запоминает виртуальное движение и переносит его на управление мышцами пострадавшей конечности, постепенно стимуляция мозгом мышц восстанавливается. Как только пациенту становится лучше, уровень упражнений может быть изменен. Так что это частично система ИИ, а частично — виртуальная физическая восстановительная терапия. При параличе лица MindMotion декодирует реальное выражение лица человека, так же, как в предыдущем примере, создает аватар и стимулирует мозг пациента копировать выражение лица аватара.

— Речь ведь не только о лечении заболеваний, эти технологии применяются и для пилотов самолетов, и для водителей обычных транспортных средств?

— Да, у нас заключен долгосрочный контракт с McLaren, гоночной командой «Формулы-1». Мы собираем информацию о когнитивных реакциях гонщиков при помощи нейросетей, специальных датчиков в умном шлеме MindDrive, чтобы распознать их статус здоровья и стресса, а также оценить, готовы ли они к заездам.

С помощью технологии распознавания сигналов мозга MindMaze мы изучаем, как они коррелируют с физическим состоянием. Когда связь между ними устанавливается, можно предсказывать ситуацию и помогать водителям. Сказать: «Сегодня больше не водишь». Чтобы избежать отвлечения, злости, чтобы езда оставалась безопасной. Можем сократить количество происшествий на дороге. Сигналы, получаемые во время гонок, передаются в режиме реального времени бригаде медиков, чтобы в случае аварии можно было быстро оценить состояние гонщика и понять, как ему помочь. Эта технология полезна не только в вопросах управления транспортными средствами, но и, например, на финансовых рынках, в сфере развлечений, в разных областях. Не только в здравоохранении.

Создание ИИ началось с середины XX века. В 1932 году британский исследователь Алан Тьюринг описал вычислительную машину со сканером, который перемещается по памяти устройства и считывает все сигналы, а действия ему диктует инструкция, которая также записана в памяти. Первый образец ИИ был создан в 1951 году Кристофером Стрейчи, это была программа, играющая с человеком в шашки.

В настоящее время ИИ используется в самых разных сферах жизни: экономике, медицине, страховой деятельности, транспорте и других. Ожидается, что рынок технологий ИИ к 2025 году вырастет до $190 млрд.

Центры по изучению области ИИ:

• США: Массачусетский технологический институт, основан в 1861 году.
• Германия: Немецкий исследовательский центр по искусственному интеллекту, основан в 1988 году.
• Япония: Национальный институт современной промышленной науки и технологии (AIST), создан в 2001 году.
• Россия: Научный совет по методологии искусственного интеллекта Российской академии наук, сформирован в 2005 году.

— Как конкуренция мешает продвигать продукты, связанные с ИИ, особенно в медицинской сфере?

— В первую очередь нужно выбрать: либо заниматься сложными продуктами, и все будут считать вас уникальными, либо создавать более простой продукт, но он будет не такой инновационный и не такой влиятельный, как сложный. При создании MindMotion мы сделали сознательный выбор: построить продукт и поместить его в ключевых отраслях появляющихся новых технологий. Они возникают в тех отраслях, где у нас не так много конкурентов, как это было несколько лет назад в классических индустриях.

Нам в некотором смысле повезло: мы выбрали сферу, где нет конкуренции. В случае Mindmaze мы обратили внимание на рынок здравоохранения как нашу входную точку, потому что понимали, какие проблемы существуют в этой отрасли. Там было много возможностей использовать ИИ и VR. В области здравоохранения недостаточно врачей, медсестер, а также физиотерапевтов, которые могли бы оказать существенное влияние на нейрологические расстройства.

Место человека в будущем

— Под термином «технологическая сингулярность» многие подразумевают скачкообразный процесс или некую революцию. Каким будет «восстание машин» — плавным процессом или резкой сменой парадигмы?

— Мое мнение — это произойдет постепенно. Оно будет увеличиваться в скорости, становясь всё сложнее и сложнее. Например, сейчас у нас есть слабый ИИ для анализа медицинских данных. Это очень полезный инструмент, но он ограничен в возможностях. Но когда мы научимся взаимодействовать с такой диагностической системой в режиме диалога, и она сможет объяснить, как принимает решение и почему выставляет именно такой диагноз, всё станет намного сложнее.

ИИ будет всё легче и легче использовать. В обществе наступит момент, когда мы не сможем различить компьютерную систему и человека. Если он станет умнее человека, мы даже не сможем оценить, насколько. Так как, чтобы оценить интеллектуальность, нужно быть настолько же интеллектуальным.

— Если через 20–30 лет произойдет прорыв в ИИ, то остается всего одно поколение, чтобы приспособиться к новой реальности. Чему мы уже сейчас должны учить детей, чтобы они не оказались на обочине цивилизации?

— Молодым людям, которые начинают вовлекаться в технологии ИИ, важно помнить о системе человеческих ценностей. Будь они прогрессивные, консервативные или либеральные, но это уникальные человеческие взгляды. У системы ИИ не обязательно есть какие-то ценности, в будущем она может их разработать, основываясь на том, что считает оптимальным.

Но люди уникальны как личности, и их натура основана на личных ценностях. Поэтому молодежи нужно искать возможности быть креативной, искать применение этим ценностям. ИИ в конечном итоге может разработать свою систему ценностей, и нам нужно убедиться, что она будет этичной, соответствующей нашими представлениями.