Choi demonstriert den Arm, den er gebaut hat. Benjamin Choi/ YouTube
Benjamin Choi, ein siebzehnjähriger Student aus Virginia in den USA, nutzte die durch die Pandemie gebotene Freizeit, um eine gedankengesteuerte, durch künstliche Intelligenz KI angetriebene und dennoch kostengünstige Armprothese zu bauen, Smithsonian-Magazin gemeldet.
Im Jahr 2020 war Choi ein Zehntklässler, der im Sommer in einem Forschungslabor Aluminiumbrennstoffe erforschen wollte. Als die Pandemie ausbrach, wurde das Labor geschlossen, sodass Choi viel Zeit übrig blieb. Inspiriert von aDokumentarfilm, den er vor fast einem Jahrzehnt gesehen hatte, baute Choi in seinem Keller eine Tischtennisplatte, ein provisorisches Labor. Und dann machte er sich an die Arbeit, um mit dem 75-Dollar-3D-Drucker seiner Schwester und einer Angelschnur eine kostengünstige Armprothese zu bauen.
Wie funktioniert die Armprothese?
Der 3D-Drucker, der Choi zur Verfügung stand, konnte Stücke drucken, die nicht größer als 4,7 Zoll ~12 cm waren. Also musste Choi den Arm in kleineren Stücken drucken und alles mit Gummibändern zusammenfügen. Mit vorheriger Erfahrung Roboter bauen und Programmieren, Choi hat auch den Code geschrieben, damit das Gerät funktioniert.
Um komplexe Gehirnoperationen zu vermeiden, verwendet Chois System Elektroenzephalographie EEG, eine Methode, die die elektrische Aktivität des Gehirns mit zwei Sensoren aufzeichnet. Einer ist ein Basissensor, der am Ohrläppchen befestigt wird, während der andere auf der Stirn sitzt und sammeltdie EEG-Daten. Diese Informationen werden per Bluetooth an den Prothesenarm gesendet und dann vom KI-Modell, das in einen Chip am Arm eingebettet ist, in sinnvolle Aktionen umgewandelt.
In einen Chip eingebettete KI
Das KI-Modell wurde mit Hilfe von sechs Freiwilligen erstellt, mit denen Choi jeweils über zwei Stunden arbeitete und ihre Gehirndaten sammelte, während sie sich darauf konzentrierten, ihre Hände zu ballen und zu lösen. Choi trainierte die KI, zwischen den Gehirnwellen zu unterscheiden und daraus zu lernenDa KI-Modelle ziemlich groß werden können, spielte Choi mit dem Gedanken, sie in der Cloud zu speichern, allerdings verzögerte diese Methode die Reaktionszeit des Arms und erforderte außerdem, dass der Benutzer ständig mit dem Internet verbunden bleiben musste.
Also hat Choi seine komprimiertAlgorithmus, das über 23.000 Codezeilen, 978 Seiten Mathematik und sieben neue Unteralgorithmen auf einem in den Arm eingebetteten Chip enthält. Sechs Monate nach Beginn seines Projekts veröffentlichte Choi ein Video über seine Erfindung auf YouTube, das dieAufmerksamkeit eines an den oberen Gliedmaßen Amputierten aus Pennsylvania, Joseph Dunn, der seinen Beitrag zum Prothesendesign geleistet hat, während auch das Massachusetts Institute of Technology finanzielle Unterstützung und technische Überwachung erhalten hat.
Wie gut funktioniert es?
Zwei Jahre nach Beginn des Projekts hat Chois Armprothese über 75 Iterationen durchlaufen und besteht nun aus Materialien in technischer Qualität, die einer Belastung von bis zu vier Tonnen standhalten können. Choi behauptet, sein KI-betriebenes Gerät habe eine Genauigkeit von 95 Prozent, während kommerzielle Designs eine maximale Genauigkeit von 73,8 Prozent erreicht haben, sagte Smithsonian in seinem Bericht.
Selbst mit diesen Merkmalen kostet der Bau des Arms nur 300 Dollar, wenn prothetische Arme Tausende von Dollar kosten. Choi, der noch anfangen muss Studium Ingenieurwesen formell möchte er sein Design verbessern und klinische Studien mit Patienten durchführen, die ihre oberen Gliedmaßen haben. Er möchte, dass sein Algorithmus über die Armprothese hinausgeht und für kontrollierte Hilfsgeräte wie Rollstühle nützlich ist und Patienten mit Sprachverlust bei der Kommunikation hilft.