कैसे स्मार्टवॉच एआई का उपयोग करके उभरती स्वास्थ्य समस्याओं का पता लगाने में मदद कर सकती हैं

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Smartwatches Could Help Detect Emerging Health Problems Using AI, Skin-Like Electronics, Study Shows


संभावित उभरती स्वास्थ्य चिंताओं का पता लगाने के लिए शोधकर्ताओं द्वारा आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस के साथ संयुक्त त्वचा जैसे इलेक्ट्रॉनिक्स विकसित किए जा रहे हैं।

यह अध्ययन आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस के साथ स्वास्थ्य डेटा के ऑन-बॉडी प्रोसेसिंग के लिए आंतरिक रूप से स्ट्रेचेबल न्यूरोमॉर्फिक डिवाइस शीर्षक के साथ जर्नल मैटर में प्रकाशित हुआ था।

हालांकि लचीले, पहनने योग्य इलेक्ट्रॉनिक्स तेजी से आम होते जा रहे हैं, फिर भी उन्हें अपनी पूरी क्षमता का एहसास नहीं हुआ है। निकट भविष्य में इस तकनीक द्वारा स्वास्थ्य निगरानी और निदान करने के लिए त्वचा पर लगाए गए प्रेसिजन मेडिकल सेंसर को संभव बनाया जा सकता है। यह आपके निपटान में हर समय एक अत्याधुनिक चिकित्सा संस्थान होने जैसा होगा।

इस तरह की त्वचा जैसी डिवाइस को यूएस डिपार्टमेंट ऑफ एनर्जी (डीओई) के आर्गन नेशनल लेबोरेटरी और यूनिवर्सिटी ऑफ शिकागो के प्रित्जकर स्कूल ऑफ मॉलिक्यूलर इंजीनियरिंग (पीएमई) के बीच एक परियोजना में विकसित किया जा रहा है। इस परियोजना का नेतृत्व कर रहे हैं सिहोंग वांग, यूसीकागो पीएमई में सहायक प्रोफेसर, जो Argonne के नैनोसाइंस एंड टेक्नोलॉजी डिवीजन में एक संयुक्त नियुक्ति के साथ हैं।

नियमित रूप से पहने जाने वाले, भविष्य में पहनने योग्य इलेक्ट्रॉनिक्स संभावित रूप से उभरती हुई स्वास्थ्य समस्याओं – जैसे हृदय रोग, कैंसर या मल्टीपल स्केलेरोसिस – का स्पष्ट लक्षण प्रकट होने से पहले ही पता लगा सकते हैं। डिवाइस अपने वायरलेस ट्रांसमिशन की आवश्यकता को कम करते हुए ट्रैक किए गए स्वास्थ्य डेटा का व्यक्तिगत विश्लेषण भी कर सकता है। वांग ने कहा, “समान स्वास्थ्य माप के लिए निदान व्यक्ति की उम्र, चिकित्सा इतिहास और अन्य कारकों के आधार पर भिन्न हो सकता है।” “इस तरह का निदान, एक विस्तारित अवधि में लगातार स्वास्थ्य जानकारी एकत्र करने के साथ, बहुत गहन डेटा है।”

इस तरह के उपकरण को बड़ी मात्रा में डेटा एकत्र करने और संसाधित करने की आवश्यकता होगी, जो आज भी सबसे अच्छी स्मार्टवॉच कर सकती है। और बहुत कम जगह में बहुत कम बिजली की खपत के साथ इस डेटा को क्रंच करना होगा।

उस जरूरत को पूरा करने के लिए, टीम ने न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग का आह्वान किया। यह एआई तकनीक पिछले डेटा सेट पर प्रशिक्षण और अनुभव से सीखकर मस्तिष्क के संचालन की नकल करती है। इसके फायदों में स्ट्रेचेबल सामग्री के साथ अनुकूलता, ऊर्जा की कम खपत और अन्य प्रकार के एआई की तुलना में तेज गति शामिल है।

टीम को जिस दूसरी बड़ी चुनौती का सामना करना पड़ा, वह इलेक्ट्रॉनिक्स को त्वचा की तरह फैलने वाली सामग्री में एकीकृत करना था। किसी भी इलेक्ट्रॉनिक उपकरण में मुख्य सामग्री एक अर्धचालक है। सेल फोन और कंप्यूटर में उपयोग किए जाने वाले वर्तमान कठोर इलेक्ट्रॉनिक्स में, यह आम तौर पर एक ठोस सिलिकॉन चिप होती है। स्ट्रेचेबल इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए आवश्यक है कि सेमीकंडक्टर एक अत्यधिक लचीली सामग्री हो जो अभी भी बिजली का संचालन करने में सक्षम हो।

टीम की त्वचा की तरह न्यूरोमॉर्फिक “चिप” में प्लास्टिक सेमीकंडक्टर की एक पतली फिल्म होती है जो स्ट्रेचेबल गोल्ड नैनोवायर इलेक्ट्रोड के साथ संयुक्त होती है। यहां तक ​​​​कि जब इसे अपने सामान्य आकार से दोगुना तक बढ़ाया जाता है, तब भी उनका उपकरण किसी भी दरार के गठन के बिना योजना के अनुसार कार्य करता है।

एक परीक्षण के लिए, टीम ने एक एआई डिवाइस बनाया और इसे स्वस्थ इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम (ईसीजी) संकेतों को चार अलग-अलग संकेतों से अलग करने के लिए प्रशिक्षित किया जो स्वास्थ्य समस्याओं का संकेत देते हैं। प्रशिक्षण के बाद, डिवाइस ईसीजी संकेतों की सही पहचान करने में 95 प्रतिशत से अधिक प्रभावी था।

प्लास्टिक सेमीकंडक्टर ने उन्नत फोटॉन स्रोत (एपीएस) में बीमलाइन 8-आईडी-ई पर विश्लेषण किया, जो आर्गन में विज्ञान उपयोगकर्ता सुविधा का एक डीओई कार्यालय है। एक तीव्र एक्स-रे बीम के संपर्क में आने से पता चला कि कैसे अणु जो त्वचा जैसी डिवाइस सामग्री बनाते हैं, लंबाई में दोगुनी होने पर पुनर्गठित होते हैं। इन परिणामों ने भौतिक गुणों को बेहतर ढंग से समझने के लिए आणविक स्तर की जानकारी प्रदान की।

“एपीएस के नियोजित उन्नयन से इसके एक्स-रे बीम की चमक 500 गुना तक बढ़ जाएगी,” आर्गन भौतिक विज्ञानी जो स्ट्रज़ाल्का ने कहा। “हम डिवाइस सामग्री को उसकी नियमित परिचालन स्थितियों के तहत अध्ययन करने के लिए तत्पर हैं, आवेशित कणों के साथ बातचीत करते हैं और इसके वातावरण में विद्युत क्षमता को बदलते हैं। स्नैपशॉट के बजाय, हमारे पास आणविक पर सामग्री की संरचनात्मक प्रतिक्रिया की अधिक फिल्म होगी। स्तर।” अधिक बीमलाइन चमक और बेहतर डिटेक्टरों से यह मापना संभव होगा कि पर्यावरणीय प्रभावों के जवाब में सामग्री कितनी नरम या कठोर हो जाती है।

वांग ने कहा, “अभी भी कई मोर्चों पर और विकास की आवश्यकता है, लेकिन हमारा डिवाइस एक दिन गेम परिवर्तक हो सकता है जिसमें हर कोई अपनी स्वास्थ्य स्थिति को और अधिक प्रभावी और लगातार तरीके से प्राप्त कर सकता है।”


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