Yapay zeka ile geliştirilen elektronik bant stres ve gerginliği ölçüyor

Dünya Sağlık Örgütü tarafından 2023 yılında yapılan bir araştırmaya göre, dünyada her 10 kişiden 7'si stresten muzdarip (Shutterstock)
Dünya Sağlık Örgütü tarafından 2023 yılında yapılan bir araştırmaya göre, dünyada her 10 kişiden 7'si stresten muzdarip (Shutterstock)
TT

Yapay zeka ile geliştirilen elektronik bant stres ve gerginliği ölçüyor

Dünya Sağlık Örgütü tarafından 2023 yılında yapılan bir araştırmaya göre, dünyada her 10 kişiden 7'si stresten muzdarip (Shutterstock)
Dünya Sağlık Örgütü tarafından 2023 yılında yapılan bir araştırmaya göre, dünyada her 10 kişiden 7'si stresten muzdarip (Shutterstock)

Stres ve gerginlik, hafif anksiyeteden kronik sağlık koşullarına kadar çeşitli şekillerde ortaya çıkmaktadır. Geleneksel olarak stresi anlamak ve ölçmek semptomlarının ve etkilerinin çeşitliliği nedeniyle karmaşık bir iştir. Ancak teknolojideki son gelişmeler yenilikçi çözümlerin önünü açmıştır. Bu buluşlardan biri, Biyomedikal Mühendisi Yardımcı Doçent Wei Gao'nun stresi izleme ve yönetme şeklimizde devrim yaratmayı vaat eden bir elektronik bant geliştirdiği California Teknoloji Enstitüsü'nden geliyor.

CARES (AI-enhanced electronic skin) adı verilen bu öncü cihaz, bileğe takılan ince bir yapışkandır ve ter analizi yoluyla stres seviyelerinin sürekli izlenmesine olanak tanır. CARES, stres tepkisini gösteren dokuz farklı belirteci ölçmek için tasarlanmıştır. Kullanıcının günlük faaliyetlerini minimum müdahale ile gerçekleştirmesine olanak tanır. Bu gelişme, hem temel hem de akut stres seviyelerinin daha doğru bir şekilde anlaşılmasını sağlıyor.  Bu, stresi ölçmenin geleneksel yöntemlerinden farklı olarak büyük bir sıçramayı temsil ediyor.

FOTO: CARES nabız dalga formları ve cilt sıcaklığı gibi fizyolojik sinyallere ulaşmak işin sensörleri entegre ediyor (Wei Gao - Shangguo Zhou)
CARES nabız dalga formları ve cilt sıcaklığı gibi fizyolojik sinyallere ulaşmak işin sensörleri entegre ediyor (Wei Gao - Shangguo Zhou)

CARES nasıl çalışır?

CARES, sadece ter oluşumuna yansıyan stres kaynaklı hormonal değişiklikleri ölçmekle kalmayan, aynı zamanda nabız dalga formları, cilt sıcaklığı ve katılımcının duygusal tepkisini ölçmek için kullanılan bir teknoloji olan galvanik cilt tepkisi gibi fizyolojik sinyaller için sensörleri entegre eden çok yönlü bir cihazdır. CARES'te kullanılan, yeni bir nikel-polimer bazlı kompozit de dahil olmak üzere gelişmiş malzemeler, sensörlerin stabilitesini ve doğruluğunu artırır; bu da uzun süreli güvenilir çalışma sağlar.

Makine öğreniminin CARES'e dahil edilmesi kayda değer bir yeniliktir. Stres tepkileri birden fazla bedensel sistemi içerir ve karmaşık verilerin doğru yorumlanması cihazın etkinliği için önem taşır. CARES takan kişilerin strese neden olan deneyimleri, anksiyete ve stresle ilgili kendi bildirdikleri verilerle birleştirildiğinde, cihazın stres seviyelerini doğru bir şekilde ölçme kabiliyetini ortaya koymuştur.

CARES kullanım alanları

Bu teknolojinin potansiyel uygulamaları kapsamlılık ve çeşitlilik arz eder. Biyomedikal Mühendisi Wei Gao, performansın stres seviyelerinden ciddi şekilde etkilendiği askerler veya astronotlar için stresin erken tespitinin önemine vurgu yaptı. CARES tarafından sağlanan gerçek zamanlı içgörüler zamanında müdahale sağlayabilir; bu da sağlığa faydasının yanı sıra ve performansı da artırır.

FOTO: Elektronik bant", ter analizi yoluyla bileğe tutturulan ince bir yapışkan malzeme aracılığıyla uygulanır (Wei Gao - Shangguo Zhou)
Elektronik bant", ter analizi yoluyla bileğe tutturulan ince bir yapışkan malzeme aracılığıyla uygulanır (Wei Gao - Shangguo Zhou)

Tıbbi bir kavram olarak stres

Tıbbi bir kavram olarak stresin gelişimi, doktor ve kimyager Hans Selye'nin stresi yirminci yüzyılın başlarında ilk kez "vücudun olağan kaynaklarını aşan herhangi bir talebe karşı verdiği spesifik olmayan bir tepki" olarak tanımlamasına dayanmaktadır. O zamandan bu yana tıp camiası, ister heyecan şeklinde pozitif, ister anksiyete şeklinde negatif olsun, stresin fiziksel ve ruhsal sağlığı derinden etkileyebileceğini kabul etmiştir.

Gerçekler

Stres ve gerginlik üzerine 2023 yılında sonuçları açıklanan çalışmalar

Kaliforniya Üniversitesi Berkeley: Finansal stres yaşayan kişilerin depresyon ve anksiyete yaşama olasılığı yüzde 150 daha fazladır.

Harvard Üniversitesi: İş stresi yaşayanların yüksek tansiyona yakalanma olasılığı yzüde 30, kalp hastalığına yakalanma olasılığı ise yüzde 20 daha fazladır.

Stanford Üniversitesi: İlişki stresi yaşayanların depresyona girme olasılığı yüzde 200 daha fazladır.

"Stres Tepkisi İzleme için Fiziksel ve Kimyasal Algılama ve Elektronik Bant" başlıklı bir makalede ayrıntılı olarak açıklanan CARES araştırması Nature Electronics dergisinde yayınlandı.

Proje, Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü, Hong Kong Bilim ve Teknoloji Üniversitesi ve Kaliforniya Üniversitesi'nden araştırmacıların işbirliği ile hazırlandı. NASA ve Ulusal Sağlık Enstitüleri de dahil olmak üzere birçok prestijli kurum projeye fon sağladı.

CARES, stres takibine pratik ve yenilikçi bir yaklaşım sunarak giyilebilir teknolojide büyük bir ilerlemeyi temsil ediyor. Modern yaşamın zorluklarıyla yüzleşmeye devam ederken, bu tür teknolojik yenilikler stres gibi sağlık koşullarına ilişkin anlayışımızı geliştirme vaadinde bulunuyor; bu da gelişmiş refah ve ruh sağlığı yönetiminin önünü açıyor. Bu gelişme, tıp bilimi ve teknolojisinin sağlık ve zindeliğe yaklaşımımızı dönüştürmek için artan potansiyelinin bir kanıtını teşkil ediyor.



İcat yarışmasını "Ay mikrodalgası" kazandı

Birleşik Krallık'tan bilim insanları, mikrodalga fırınlardan esinlenerek Ay'da içilebilir su üretebilecek bir cihaz yarattıkları için 150 bin sterlin ödül kazandı (Max Alexander/Aqualunar Challenge)
Birleşik Krallık'tan bilim insanları, mikrodalga fırınlardan esinlenerek Ay'da içilebilir su üretebilecek bir cihaz yarattıkları için 150 bin sterlin ödül kazandı (Max Alexander/Aqualunar Challenge)
TT

İcat yarışmasını "Ay mikrodalgası" kazandı

Birleşik Krallık'tan bilim insanları, mikrodalga fırınlardan esinlenerek Ay'da içilebilir su üretebilecek bir cihaz yarattıkları için 150 bin sterlin ödül kazandı (Max Alexander/Aqualunar Challenge)
Birleşik Krallık'tan bilim insanları, mikrodalga fırınlardan esinlenerek Ay'da içilebilir su üretebilecek bir cihaz yarattıkları için 150 bin sterlin ödül kazandı (Max Alexander/Aqualunar Challenge)

Athena Stavrou Muhabir 

Birleşik Krallık'tan (BK) bilim insanları, mikrodalga fırınlardan esinlenerek Ay'da içme suyu üretebilen bir cihaz geliştirdikleri için 150 bin sterlin (7 milyon 370 bin TL) ödül kazandı.

Gloucestershire merkezli Naicker Scientific, Ay yüzeyinin altında gömülü suyu arıtacak son teknoloji bir sistem geliştirdi.

Mutfaktaki mikrodalga fırınların teknolojisinden esinlenen SonoChem Sistemi, Ay'ın donmuş toprağından çıkarılan suyun buzunu mikrodalgalar ve ultrasonla çözüp içindeki kirleticileri parçalıyor.

Uzun vadeli Ay görevlerini desteklemek için kritik bir adım olabilecek bu teknoloji, astronotlara temiz içme suyu sağlayabilir.

Naicker Scientific'in teknik yöneticisi Lolan Naicker, "Kışın ortasında arka bahçenizdeki toprağı kazıp içmek için donmuş su çıkarmaya çalıştığınızı düşünün" diyor.
SonoChem Sistemi, Ay'ın donmuş toprağından çıkarılan suyun buzunu mikrodalgalar ve ultrasonla çözüp içindeki kirleticileri parçalıyor (Max Alexander/Aqualunar Challenge)SonoChem Sistemi, Ay'ın donmuş toprağından çıkarılan suyun buzunu mikrodalgalar ve ultrasonla çözüp içindeki kirleticileri parçalıyor (Max Alexander/Aqualunar Challenge)

Şimdi bunu -200 derecelik bir ortamda, neredeyse kusursuz bir vakumda, düşük yerçekimi altında ve çok az elektrik gücüyle yaptığınızı hayal edin. İşte Ay'da üstesinden gelmemiz gereken şey bu.

SonoChem Sistemi'ni orada çalıştırabilirsek, Mars'ın buzullarında ya da Dünya'da temiz suya erişimin hâlâ zor olduğu bölgeler de dahil, her yerde çalıştırabiliriz.

SonoChem Sistemi, Ay'daki buzdan suyu arıtmak için çığır açıcı bir çekirdek teknolojisi kullanıyor.

Sistem, güçlü ses dalgalarından yararlanarak kirlenmiş suda milyonlarca küçük kabarcık oluşturuyor. Her bir mikro kabarcık içinde ortaya çıkan aşırı sıcaklık ve basınç, kimyasal olarak son derece reaktif ve kirleticileri etkili bir şekilde ortadan kaldıran kararsız atomlar üretiyor.

Buluş, toplamda 1,2 milyon sterlinin (yaklaşık 59 milyon TL) dağıtıldığı uluslararası bir yarışma olan Aqualunar Challenge'da birinci oldu.

Yarışma, Ay keşifleri için su arıtma teknolojilerinde inovasyonu teşvik etmesi umuduyla BK ve Kanada uzay ajansları tarafından düzenlendi.

Aqualunar Challenge'ın jüri başkanı Meganne Christian, NASA'nın 2030'a gelindiğinde Ay'da kalıcı bir mürettebatlı üs kurma hedefi doğrultusunda bu yarışmanın düzenlendiğini söylüyor.

Christian "Astronotlar yiyecek yetiştirmek ve içmek için güvenilir bir su kaynağının yanı sıra hava için oksijene ve yakıt için hidrojene ihtiyaç duyacak" diyor.

Ay'ın güney kutbu etrafındaki toprağın ('regolit' diye biliniyor) yüzde 5,6'sının buz halinde donmuş su olduğu tahmin ediliyor.

Eğer başarılı bir şekilde çıkarılabilir, topraktan ayrılabilir ve arıtılabilirse, mürettebatlı bir üssü mümkün kılabilir.

Naicker Scientific 150 bin sterlinlik birincilik ödülüne layık görülürken, onun ardından gelen iki katılımcı sırasıyla 100 bin (yaklaşık 5 milyon TL) ve 50 bin (yaklaşık 2,5 milyon TL) sterlin kazandı.

Ödüllerin yarısı BK liderliğindeki, diğer yarısı da Kanada liderliğindeki ekiplere verildi.

BK Bilim Bakanı Lord Vallance "Aqualunar Challenge, insanların Ay'da ya da diğer gezegenlerde hayatta kalmalarının önündeki en önemli engellerden biri olan temiz içme suyuna erişimin üstesinden gelmek için düzenlendi" ifadelerini kullanıyor.

Bu yarışma, Kanadalı ortaklarımızla birlikte çalışarak ve BK'deki yetenek ve yaratıcılık zenginliğinden yararlanarak Naicker Scientific'in SonoChem sistemi de dahil bir dizi yeni fikri ortaya çıkardı.

Independent Türkçe, independent.co.uk/news