1 agosto 2024
Immergetevi per scoprire come l'intelligenza artificiale sta trasformando l'ottica, migliorando la cura degli occhi, semplificando la produzione di occhiali e facendo progredire le comunicazioni in fibra ottica.
L'ottica è lo studio della luce e delle sue interazioni con i diversi materiali. Può sembrare un argomento scientifico come tanti, ma in realtà è molto importante e molto presente nella nostra vita quotidiana. Nel corso degli anni, molti settori hanno incorporato tecnologie basate sull'ottica per creare soluzioni innovative. Ad esempio, in oftalmologia, l'ottica viene utilizzata per sviluppare lenti correttive, lenti a contatto e procedure chirurgiche come la LASIK. Nel settore manifatturiero, l'ottica svolge un ruolo importante nello sviluppo di macchine fotografiche, telescopi, binocoli e reti in fibra ottica per comunicazioni più veloci.
L'intelligenza artificiale (AI) viene utilizzata per migliorare molte di queste soluzioni basate sull'ottica. Ad esempio, l'analisi predittiva può aiutare a determinare quali pazienti trarrebbero i maggiori benefici da interventi chirurgici complessi come la LASIK. In questo articolo esploreremo il modo in cui l'IA viene utilizzata nell'ottica e capiremo i vantaggi che offre e le sfide che presenta. Iniziamo!
Innanzitutto, cerchiamo di capire alcune applicazioni dell'intelligenza artificiale nell'ottica, come l'oftalmologia, la produzione di dispositivi ottici e la comunicazione di rete attraverso le fibre ottiche.
Al giorno d'oggi, l'IA nell'assistenza sanitaria sta diventando sempre più comune. In particolare nell'ottica, l'IA sta ridefinendo campi come l'oftalmologia e l'optometria. L'oftalmologia si occupa della diagnosi e del trattamento dei disturbi oculari, mentre l'optometria si occupa della valutazione dei problemi visivi e della prescrizione di lenti correttive. L'intelligenza artificiale viene utilizzata per la diagnosi, il trattamento personalizzato e il miglioramento dell'efficienza delle cure oculistiche.
Ad esempio, i sistemi di intelligenza artificiale possono aiutare a individuare i primi segni di malattie come il glaucoma e la retinopatia diabetica. Secondo la Glaucoma Research Foundation, solo negli Stati Uniti oltre tre milioni di persone sono affette da glaucoma, ma solo la metà è consapevole di esserlo. Questi sistemi possono individuare precocemente queste malattie oculari e iniziare prima il trattamento per prevenire la cecità.
L'Automated Retinal Disease Assessment (ARDA) di Google è un ottimo esempio di come l'intelligenza artificiale possa migliorare la cura degli occhi. Google ha collaborato con un grande gruppo di oftalmologi per addestrare un modello di intelligenza artificiale utilizzando oltre 100.000 scansioni della retina. L'obiettivo era creare un sistema in grado di rilevare la retinopatia diabetica utilizzando la classificazione delle immagini. Uno dei maggiori vantaggi di ARDA è che può essere utilizzato nei Paesi in via di sviluppo, dove l'accesso alle cure oculistiche può essere limitato.
L'intelligenza artificiale si sta facendo strada anche nella progettazione e nella produzione di vari dispositivi ottici. Per quanto riguarda l'aspetto progettuale, l'intelligenza artificiale generativa può essere utile per progettare rapidamente dispositivi ottici. I sistemi di intelligenza artificiale possono poi intervenire per monitorare i processi di produzione e contribuire a ridurre i costi. Infine, l'intelligenza artificiale e la computer vision possono essere utilizzate per ispezionare e rilevare eventuali difetti nei prodotti fabbricati, come cavi in fibra ottica o lenti, che l'occhio umano potrebbe non notare.
Per questo motivo, molte aziende stanno cercando di utilizzare l'intelligenza artificiale per progettare e produrre lenti all'avanguardia. EssilorLuxottica, leader nel settore delle lenti oftalmiche, ha raccolto grandi quantità di dati anonimizzati provenienti da ordini di lenti, dati di test e studi interni. L'azienda utilizza l'intelligenza artificiale per estrarre le conoscenze da questi dati, come le informazioni sullo stile di vita dei consumatori e le metriche sulle prestazioni delle lenti, e le utilizza per migliorare la progettazione delle lenti. L'azienda utilizza anche l'intelligenza artificiale comportamentale per progettare la sua ultima generazione di lenti varifocali. Questa tiene conto del comportamento spaziale del portatore (come muove la testa e gli occhi per vedere l'ambiente circostante) per progettare lenti più confortevoli.
Ecco alcuni dei vantaggi dell'utilizzo dell'intelligenza artificiale per la progettazione degli occhiali:
Una volta visitato l'oculista, ottenuta la prescrizione e deciso il tipo di lenti di cui si ha bisogno, il passo successivo è solitamente quello di recarsi in un negozio e provare gli occhiali. Tuttavia, la tecnologia di visione computerizzata ha reimmaginato il processo di vendita al dettaglio grazie alla possibilità di provare gli occhiali in modo virtuale, comodamente da casa. Aziende come Lenskart hanno iniziato a utilizzare questa innovazione per migliorare l'esperienza del cliente.
Grazie ad algoritmi avanzati e alla realtà aumentata (AR), la computer vision è in grado di mappare i tratti del viso in tempo reale. In questo modo, i modelli 3D degli occhiali possono essere sovrapposti senza soluzione di continuità al vostro video in diretta. Gli occhiali virtuali sembrano muoversi naturalmente con la testa e si adattano agli angoli e all'illuminazione per fornire una visione realistica dell'aspetto delle diverse montature. Con l'aggiunta dell'apprendimento automatico, questi sistemi possono persino offrire consigli personalizzati sulle montature in base alla struttura del viso e alle preferenze di stile.
E se la vostra connessione Internet superveloce potesse essere ancora più veloce? Questo è esattamente ciò che gli algoritmi di intelligenza artificiale possono fare per i cavi in fibra ottica. Questi cavi sono come autostrade ad alta velocità per le informazioni digitali e l'intelligenza artificiale può aiutare a distribuire, gestire e migliorare le loro prestazioni.
Ottimizzando i progetti degli impianti esterni (OSP), AI rende più efficiente ed efficace l'espansione delle reti a banda larga. L'OSP si riferisce a tutti i cablaggi fisici e alle infrastrutture necessarie per fornire servizi Internet, compresi i cavi in fibra ottica, le guaine e le relative apparecchiature installate all'esterno degli edifici. L'intelligenza artificiale può aiutare a simulare vari scenari di progettazione per identificare le soluzioni più efficienti e convenienti. Compiti come la gestione della capacità di banda in base alla domanda diventano più semplici. In generale, le attività di progettazione che prima richiedevano 45-60 giorni a causa di rilavorazioni, ripetuti follow-up e processi manuali, ora possono essere completate in soli 25 giorni con l'IA.
L'intelligenza artificiale può anche migliorare la pianificazione dei percorsi della fibra analizzando i dati storici e prevedendo la domanda futura utilizzando algoritmi avanzati di apprendimento automatico. Le tecniche di visione artificiale, come la segmentazione, possono essere utilizzate per ispezionare la qualità della fibra e rilevare i guasti. Scoprendo prima i problemi, questi possono essere risolti più rapidamente, riducendo al minimo i tempi di inattività e i costi di manutenzione. Rendendo questi processi più efficienti, l'intelligenza artificiale non solo accelera la diffusione della banda larga, ma migliora anche l'affidabilità e la qualità dei servizi Internet, a vantaggio sia delle comunità urbane che di quelle remote.
Con il mercato globale dell'ottica avanzata che dovrebbe crescere fino a circa 628,80 miliardi di dollari entro il 2032, l'intelligenza artificiale offre diversi vantaggi nel campo dell'ottica. Ecco alcuni dei principali vantaggi:
Se è vero che l'IA porta molti vantaggi all'ottica, dobbiamo tenere presenti le sfide e le considerazioni etiche che devono essere affrontate quando si utilizzano le tecnologie IA.
Ecco alcune delle sfide legate all'utilizzo dell'intelligenza artificiale nell'ottica:
Secondo il National Institute of Health (USA), i sistemi di intelligenza artificiale hanno ottenuto risultati pari o addirittura superiori a quelli di oftalmologi esperti in compiti come il rilevamento e la classificazione della retinopatia diabetica. Tuttavia, nonostante questi risultati promettenti, pochissimi sistemi di IA sono stati impiegati in contesti clinici reali. Ciò è dovuto a problemi come la distorsione dei dati e la privacy.
Per affrontare queste sfide, sono necessarie nuove regole e normative per l'utilizzo dell'IA nell'ottica. In paesi come gli Stati Uniti, i governi statali stanno già iniziando a regolamentare l'IA nell'assistenza sanitaria per evitare discriminazioni e proteggere la privacy dei pazienti. È probabile che si inizi a vedere una correzione della vista personalizzata, con l'IA che crea soluzioni su misura per ogni paziente. In questo modo si otterrebbero occhiali e trattamenti progettati per adattarsi meglio alle esigenze di ogni persona.
Un altro campo dell'ottica che potrebbe diventare popolare in futuro grazie all'intelligenza artificiale è la teleoftalmologia. La teleoftalmologia è l'uso della telemedicina per fornire servizi oculistici a distanza. Immaginate di scattare una foto del vostro occhio e che un modello AI la analizzi per informarvi sulla vostra salute oculare. L'intelligenza artificiale può portare l'assistenza oculistica direttamente a casa di una persona e svolgere un ruolo chiave nel fornire diagnosi e opzioni di trattamento a distanza. È particolarmente utile per le persone che vivono in aree remote o poco servite e può contribuire a garantire che ricevano cure tempestive ed efficaci.
L'intelligenza artificiale sta rapidamente cambiando il campo dell'ottica, dalla sanità alla produzione. Sta migliorando le diagnosi mediche, personalizzando i trattamenti e ottimizzando i processi produttivi. Sebbene esistano sfide come la conformità alle normative e la privacy dei dati, i vantaggi potenziali sono immensi. L'IA è pronta a trasformare il modo in cui vediamo e interagiamo con il mondo grazie ai progressi dell'ottica.
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