Będziesz mieć cyfrowego bliźniaka. Pomoże powstrzymać degenerację twojego mózgu i przewidzi problemy psychiczne
Technologia dawno wkroczyła do każdej dziedziny naszego życia, a jej możliwości stale rosną. Cyfrowe bliźniaki, czyli wirtualne repliki rzeczywistych systemów, wykorzystywane są do przewidywania problemów z samolotami, nim te w ogóle wystąpią, ochrony upraw i zarządzania zbiorami. Teraz pomagają również kontrolować pracę mózgu i powstrzymywać procesy spadku funkcji poznawczych człowieka, zanim te się nasilą.
Spis treści:
Cyfrowy bliźniak jest wirtualną repliką rzeczywistego systemu. Nieustannie zmieniającym się, dynamicznym modelem zasilanym danymi w czasie rzeczywistym. Odzwierciedla zachowanie swojego realnego odpowiednika i pozwala prowadzić symulacje, które w rzeczywistości byłyby niebezpieczne lub w ogóle niemożliwe. Działa trochę jak inteligentne lustro, które nie tylko pokazuje stan obiektu, ale też uczy się z każdej jego zmiany, by przewidywać, co nastąpi dalej.
Od samolotów po badania serca
Technologia ta od lat wykorzystywana jest w różnych sektorach. Świetnie sprawdza się np. w lotnictwie, ponieważ pomaga przewidywać awarie samolotów, zanim te w ogóle wystąpią. Załóżmy, że chcemy sprawdzić, jakie skutki wywoła awaria jakiegoś elementu samolotu, gdy ten, wyładowany pasażerami, leci z maksymalną możliwą prędkością. Jeśli cyfrowy bliźniak danego samolotu jest dobrze odwzorowany, to symulacja takiego zdarzenia da wysoce prawdopodobny wynik. A to pozwoli lepiej konstruować samoloty i wdrażać optymalne systemy naprawcze. I to zanim dojdzie do problemu.
Technologia cyfrowych bliźniąt pomaga optymalizować działanie fabryk czy projektować samochody. Znajduje także zastosowanie w rolnictwie – na przykład do przewidywania wpływu zmian klimatycznych na plony.
Cyfrowy bliźniak jest też coraz szerzej stosowany w medycynie, przynosząc przełom w leczeniu osób z problemami kardiologicznymi i innych, które wymagają stałego monitorowania. Cyfrowe bliźniacze serce może służyć do szybkiej analizy zmian i być bezpiecznym testerem proponowanych terapii.
Współpraca lekarza z SI
Jon Andoni Duñabeitia, dyrektor Centrum Badań nad Poznaniem (CINC) oraz Międzynarodowej Katedry Zdrowia Poznawczego (ICCH) na Uniwersytecie Nebrija, uważa, że cyfrowy bliźniak może okazać się niezastąpiony w monitorowaniu pracy mózgu i wdrażaniu terapii zapobiegających rozwinięciu się niebezpiecznych zmian.
– Połączenie wirtualnego modelowania z danymi klinicznymi otwiera drogę do bardziej przewidywalnej, spersonalizowanej i bezpiecznej medycyny, w której decyzje terapeutyczne opierają się nie tylko na doświadczeniu lekarza, lecz także na symulacjach z wykorzystaniem cyfrowego bliźniaka pacjenta – napisał w artykule opublikowanym na łamach „The Conversation”.
Dodał, że zdrowie poznawcze i psychiczne to filary dobrostanu człowieka, jednak należy pamiętać, że filary te są wyjątkowo kruche.
– Starzenie się, depresja, lęk czy choroby neurodegeneracyjne wciąż stanowią ogromne wyzwanie dla medycyny – stwierdza badacz.
I tutaj na arenę wkracza sztuczna inteligencja (SI), zdolna w krótkim czasie analizować ogromne katalogi danych i wykrywać niepokojące zmiany. Używając systemu cyfrowych bliźniąt, SI może nawet symulować indywidualny przebieg choroby i pomóc zaprojektować spersonalizowane, maksymalnie skuteczne terapie. Wszystko dlatego, że mając do dyspozycji wirtualny ekwiwalent, można pozwolić sobie na dowolnie niebezpieczną terapię lub nowatorskie podejście. W końcu zanim dany pomysł zostanie wykorzystany do leczenia człowieka, przejdzie bardzo precyzyjne wielokrotne testy na bliźniaku.
Twój własny cyfrowy bliźniak
Naukowcy z Uniwersytetów Duke, Columbia i Nebrija oraz firmy CogniFit opracowali wirtualne reprezentacje rzeczywistych mózgów, bazując na aktywności mózgu, zachowaniach człowieka, codziennych nawykach i reakcjach emocjonalnych. Dzięki SI modele te potrafią się uczyć i aktualizować wraz z każdą nową interakcją.
– W przyszłości każdy z nas mógłby posiadać własnego cyfrowego bliźniaka poznawczego, który przewidywałby zmiany w pamięci czy koncentracji oraz proponował spersonalizowane ćwiczenia umysłowe. I to zanim pojawią się poważniejsze problemy – wyjaśnia Jon Andoni Duñabeitia.
Co więcej, takie cyfrowe reprezentacje mogą bazować na danych z powszechnie używanych urządzeń: smartwatchy, opasek fitness czy czujników snu. Dane o tętnie, jakości snu, poziomie aktywności czy stresie mogą już teraz zasilać w czasie rzeczywistym „cyfrowego sobowtóra”, który uczy się z tych sygnałów i dostosowuje zalecenia oraz treningi poznawcze do naszego stanu fizycznego i psychicznego w danym momencie. Algorytmy SI mogłyby łączyć te wszystkie dane w spójny system, który nie tylko reagowałby na zmiany, ale także przewidywał nasze potrzeby.
Pozostaje kwestia bezpieczeństwa naszych danych oraz zaufania do SI, które w społeczeństwach Zachodu nie jest zbyt wysokie. I to mimo faktu, iż zdecydowana większość respondentów przyznaje się do regularnego używania SI.
Źródło: theconversation.com
Nasza autorka
Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka
Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.