- Gen-AI en computervisie: een game-changer in bosbrandbestrijding
- Nieuwe robothand kan beter voelen dan zien
- Voor deze Australische hersenchip zijn geen gevaarlijke schedeloperaties nodig
De afgelopen decennia hebben technologische ontwikkelingen onze maatschappij ingrijpend veranderd en de manier waarop we met onze omgeving waarnemen en ermee omgaan getransformeerd. Met elke technologische doorbraak herdefiniëren we industrieën, ontdekken we nieuwe communicatiekanalen en verandert ons dagelijkse leven op ingrijpende manieren. Wat kunnen we de komende tijd aan technologische doorbraken verwachten? Op het gebied van kunstmatige intelligentie, het constant ontwikkelende Internet of Things (IoT) en augmented reality zien we de grenzen bijvoorbeeld sneller dan ooit verlegd worden. In dit artikel onderzoeken we enkele interessante nieuwe ontwikkelingen die traditionele denkwijzen op de proef stellen, sectoren hervormen en de koers van onze digitale toekomst bepalen. Denk aan geavanceerde technologieën als AI-gestuurde brandbestrijding, robothanden die reageren op tactiele gegevens en nieuwe brain-computerinterfaces die praktischer en vooral veel veiliger zijn.
“Als je large language models en computer vision met elkaar combineert kun je producten ontwikkelen die nog nauwkeuriger, krachtiger en eenvoudiger te implementeren zijn”.
Emrah Gultekin, CEO van Chooch
Gen-AI en computervisie: een game-changer in bosbrandbestrijding
De techstartup Chooch is een belangrijke speler in de computer vision-sector in Silicon Valley. Het bedrijf is lid van NVIDIA’s Inception-programma dat ontworpen is om startups te helpen met baanbrekende AI- en datawetenschapinnovaties en ook onderdeel van NVIDIA’s Metropolis-initiatief, dat gericht is op slimme stadstoepassingen en AIoT. Chooch wil een innovatieve AI-oplossing ontwikkelen om de bosbranden in Californië aan te pakken door een vernieuwende AI-techniek te introduceren die computer vision en generatieve AI samenbrengt voor een efficiëntere brandbestrijding. In 2020 werd de regio door maar liefst 9.900 bosbranden getroffen, wat resulteerde in het verlies van 4,3 miljoen hectare bos en een schade van $19 miljard. Nutsbedrijven en brandweerkorpsen in Californië ontvangen tot wel 2.000 valse natuurbrandwaarschuwingen per week van het huidige detectienetwerk, een uitdaging die veroorzaakt wordt door mist, neerslag en vuile cameralenzen. Om hier een oplossing voor te vinden startte Chooch een testproject, waarbij de gen-AI-gestuurde branddetectietool van het bedrijf aan het camerasysteem gekoppeld werd.
De beelden worden nu vier keer per uur geëvalueerd en het systeem zoekt doorlopend naar aanwijzingen voor rook of vlammen. Ook genereert het automatisch annotaties voor elk beeld, waardoor beoordelaars de aanwezigheid van rook kunnen identificeren. De tool biedt de brandweerteams in Californië bovendien een realtime alert-interface op hun mobiele apparaten en computers, waardoor brand veel sneller gedetecteerd kan worden. Daarnaast kunnen serviceproviders het systeem met drones en stationaire camera’s integreren zodat ze ook slijtage aan condensatoren of door planten of bomen overgroeide stroomkabels kunnen vaststellen. Na implementatie van het systeem van Chooch daalde het wekelijkse aantal valse positieven van 2.000 naar slechts acht. Als het detectiesysteem zelfs maar één bosbrand weet te stoppen, zijn de kosten al voor vijftig jaar gedekt, aldus het bedrijf. Emrah Gultekin, de in Turkije geboren CEO van Chooch, is optimistisch en vertelt: “Als je large language models en computer vision met elkaar combineert kun je producten ontwikkelen die nog nauwkeuriger, krachtiger en eenvoudiger te implementeren zijn”. Om het potentieel van hun technologie te demonstreren, doet Chooch mee aan de XPRIZE, een serie van publieke competities, ontworpen om technologische ontwikkelingen te stimuleren die de mensheid ten goede komen.
Nieuwe robothand kan beter voelen dan zien
Een andere baanbrekende innovatie komt van de Universiteit van Californië, San Diego, waar roboticus Xiaolong Wang en zijn team wilden onderzoeken of robots complexe taken kunnen uitvoeren op basis van tactiele gegevens. Veel robots zijn afhankelijk van ‘visie’ om met objecten te interacteren, maar in minder optimale lichtomstandigheden kunnen optische sensoren de volledige vorm van een object vaak niet goed herkennen. Het team heeft nu een vernieuwende en betaalbare techniek ontwikkeld waarmee een robothand een onbekend object op basis van tactiele feedback kan herkennen en behendig kan hanteren. Om hun doel te bereiken bevestigden de onderzoekers zestien goedkope sensoren op zowel de palm als de vingers van de robothand. Deze sensoren moeten de aan- of afwezigheid van contact met een object vaststellen. Wang merkt op: “Eén sensor registreert niet veel, maar met een groter aantal kan de robothand verschillende aspecten van het object vastleggen”. Het team richtte zich primair op het doel om de robot objecten te laten draaien die hij vasthad. Ze verzamelden hiervoor tactiele data door in een virtuele simulatie te testen hoe de robothand diverse vormen, zoals cilinders, speciale kubussen en ballen, manipuleert.
Op basis van de tweeledige feedback van de sensoren, namelijk ‘wel of geen contact’, ontwikkelden de wetenschappers een digitaal model. Dit model stelde de oriëntatie van een item tijdens elke fase van de manipulatie vast, waardoor de robotvingers het object naadloos en veilig konden manipuleren. Hoewel het modelleren van high-resolution tactiele sensoren in een simulatie een uitdaging is, is het team er toch in geslaagd de nieuw verworven vaardigheid naar een echte robothand over te brengen. Hierdoor kon de hand allerlei voorwerpen hanteren waar het nog nooit eerder mee in aanraking was gekomen, zoals fruit, keukengerei en speelgoed. De eenvoudige binaire sensorgegevens maken de overgang van een digitaal model naar de praktijk makkelijk, waardoor er geen complexe natuurkundige simulaties en gedetailleerde metingen nodig zijn. Lerrel Pinto, een robotica-expert aan de New York University, betwijfelt echter of het systeem meer genuanceerde taken aankan. Hij vertelt: “Tijdens onze experimenten met tactiele sensoren ontdekten we dat nuttiger taken, zoals bijvoorbeeld het ontstapelen van bekers of een flessendop losdraaien, aanzienlijk lastiger waren dan simpelweg een object omkeren”. In de toekomst wil Wang’s team onderzoeken of de hand complexere bewegingen aankan en worden er ook sensoren op de zijkanten van de vingers bevestigd. De onderzoekers overwegen bovendien om tactiele feedback met visuele elementen te combineren zodat de hand ook ingewikkelde vormen kan hanteren.
Voor deze Australische hersenchip zijn geen gevaarlijke schedeloperaties nodig
Zoals veel technologieliefhebbers wel weten, maken verschillende bedrijven overal ter wereld, waaronder Blackrock Neurotech, BrainGate en natuurlijk Neuralink van Elon Musk, grote vooruitgang in de ontwikkeling van hersenimplantaten. Sterker nog, Neuralink start dit jaar al met menselijke proeven. Tijdens zo’n ingreep worden duizenden elektroden in specifieke hersengebieden geïmplanteerd om elektrische activiteit om te zetten in signalen waarmee je, met je gedachten, apparaten als smartphones, computers en mogelijk rolstoelen of protheses kunt aansturen. Deze brain-computerinterfaces (BCI’s) worden gepromoot als medische hulpmiddelen om mensen met aandoeningen als motorneuronziekten of ruggengraatletsel te helpen enige mobiliteit terug te krijgen. Voor de huidige BCI-technieken moet er echter een opening in de schedel van een patiënt gemaakt worden, wat een groot aantal potentiële medische en juridische complicaties met zich meebrengt. Het lijkt er echter op dat Synchron, een Australische startup met support van zwaargewichten Jeff Bezos en Bill Gates, op het punt staat om Elon Musk’s Neuralink te overtreffen door als eerste de markt te bereiken — en mogelijk met een beter apparaat. De ‘Stentrode‘, de innovatieve BCI van Synchron, is een veel veiliger en praktischer systeem dat eenvoudig in ziekenhuizen kan worden geïnstalleerd, met als grootste voordeel dat riskante en ingrijpende schedeloperaties hiervoor niet nodig zijn. Het apparaatje wordt namelijk via de halsader door de bloedvaten van de hersenen geleid naar een positie nabij de motorische cortex.
Eenmaal op de juiste plek ontvouwt het apparaatje zich vervolgens als een traditionele stent en positioneert het 16 elektroden dichtbij bepaalde delen van de hersenen, waardoor directe en draadloze besturing van diverse apparaten mogelijk wordt. In vergelijking met de complexe chips van Neuralink (die duizenden elektroden hebben) lijkt deze methode wellicht simpeler, maar volgens Professor Nicholas Opie, medeoprichter en CTO van Synchron, ervaren de tien patiënten die de Stentrode gebruiken het als uiterst betrouwbaar. Vanaf de installatiedag is het apparaat direct te gebruiken zonder dat er verdere kalibratie nodig is. En aangezien het apparaat geen externe uitsteeksels heeft en door elke kliniek kan worden geïmplanteerd, zou het goedkeuringsproces ervan — door organisaties als de FDA — kunnen worden versneld. Synchron is ervan overtuigd dat de Stentrode sneller beschikbaar zal zijn voor mensen met een beperking dan andere concurrerende technologieën. Dr. Nicholas Opie benadrukt dat ze streven naar een wereld waarin verlamming mensen niet meer in de weg staat. Hun missie is om patiënten weer de mogelijkheid te geven te communiceren, zich vrij te bewegen en onafhankelijk te leven. De Stentrode wordt nauwkeurig in specifieke delen van de hersenen gepositioneerd, waarbij medische experts een indrukwekkende precisie tot wel een halve millimeter bereiken, vergelijkbaar met de resolutie van hun scanners. Na plaatsing wordt de bedrading aangesloten op een apparaat dat enigszins op een pacemaker lijkt en onder de huid van de borstkas komt. Het team en de patiënten voeren doorlopend tests uit om de betrouwbaarheid, functionaliteit en veiligheid van het apparaatje te garanderen, met als doel er uiteindelijk een rolstoel en robotachtige ledematen mee te kunnen besturen.
Deze innovaties demonstreren niet alleen de vindingrijkheid van de mens, maar ook de diepgaande positieve impact die technologie kan hebben op de samenleving; ze wijzen ons op de grenzeloze mogelijkheden die de toekomst te bieden heeft.
Een laatste overweging
In een tijdperk dat wordt gedomineerd door snelle technologische vooruitgang kan de transformerende kracht van innovaties als AI-gestuurde brandbestrijdingssystemen, robots met tastzin en minimaal invasieve brain-computerinterfaces niet worden onderschat. Ze onderstrepen de transitie naar innovaties die naast vooruitstrevend ook veilig, nauwkeurig en praktisch toepasbaar zijn. Chooch’s aanpak van verwoestende bosbranden laat zien hoe krachtig en waardevol de combinatie van geavanceerde AI en computervisie kan zijn bij het oplossen van problemen in de echte wereld. Daarnaast toont het innovatieve onderzoek aan de Universiteit van Californië de nog onbenutte mogelijkheden van tactiele informatie binnen robottechnologie. Toch zijn het de ontwikkelingen van Synchron — zoals de Stentrode — die innovatie het meest naadloos weten te koppelen aan een menselijke benadering. Deze innovaties demonstreren niet alleen de vindingrijkheid van de mens, maar ook de diepgaande positieve impact die technologie kan hebben op de samenleving; ze laten ons de onbegrensde kansen van de toekomst zien waarin we niet alleen hele sectoren opnieuw kunnen vormgeven, maar ook ons dagelijks leven aanzienlijk kunnen verbeteren.
