1 de agosto de 2024
Mergulhe para aprender como a IA está transformando a óptica, aprimorando os cuidados com os olhos, otimizando a fabricação de óculos e avançando na comunicação por fibra óptica.
Óptica é o estudo da luz e suas interações com diferentes materiais. Pode parecer apenas mais um tópico relacionado à ciência, mas na verdade é muito importante e muito presente em nosso dia a dia. Ao longo dos anos, muitas indústrias incorporaram tecnologias baseadas em óptica para criar soluções inovadoras. Por exemplo, em oftalmologia, a óptica é usada para desenvolver lentes corretivas, lentes de contato e procedimentos cirúrgicos como o LASIK. Na manufatura, a óptica desempenha um papel importante no desenvolvimento de câmeras, telescópios, binóculos e redes de fibra óptica para uma comunicação mais rápida.
A inteligência artificial (IA) está sendo usada para melhorar muitas dessas soluções baseadas em óptica. Por exemplo, a análise preditiva pode ajudar a determinar quais pacientes se beneficiariam mais de cirurgias complexas como o LASIK. Neste artigo, exploraremos como a IA está sendo usada na óptica e entenderemos os benefícios que oferece e os desafios que apresenta. Vamos começar!
Primeiro, vamos entender algumas das aplicações da IA em óptica, como oftalmologia, fabricação de dispositivos ópticos e comunicação de rede através de fibra óptica.
Atualmente, a IA na área da saúde está se tornando mais comum. Especificamente na área da ótica, a IA está redefinindo campos como a oftalmologia e a optometria. A oftalmologia envolve o diagnóstico e tratamento de distúrbios oculares, enquanto a optometria envolve a avaliação dos olhos para problemas de visão e a prescrição de lentes corretivas. A IA está sendo usada para diagnóstico, tratamento personalizado e melhoria da eficiência nos cuidados com os olhos.
Por exemplo, os sistemas de IA podem ajudar a encontrar sinais precoces de doenças como glaucoma e retinopatia diabética. De acordo com a Glaucoma Research Foundation, mais de três milhões de pessoas têm glaucoma só nos EUA, mas apenas metade delas tem conhecimento de que o tem. Estes sistemas podem detetar tais doenças oculares precocemente e iniciar o tratamento mais cedo para prevenir a cegueira.
O Automated Retinal Disease Assessment (ARDA) do Google é um ótimo exemplo de como a IA de visão pode melhorar os cuidados com os olhos. O Google se uniu a um grande grupo de oftalmologistas para treinar um modelo de IA usando mais de 100.000 exames de retina. O objetivo era criar um sistema que pudesse detectar a retinopatia diabética usando classificação de imagem. Uma das maiores vantagens do ARDA é que ele pode ser usado em países em desenvolvimento onde o acesso aos cuidados com os olhos pode ser limitado.
A IA também está a inovar no design e fabricação de vários dispositivos ópticos. No que diz respeito ao design, a IA generativa pode ser útil para projetar rapidamente dispositivos ópticos. Os sistemas de IA podem então entrar em ação para monitorizar os processos de fabricação e ajudar a reduzir os custos. Finalmente, a IA e a visão computacional podem ser usadas para inspecionar e detetar quaisquer falhas em produtos fabricados, como cabos de fibra óptica ou lentes, que o olho humano pode não detetar.
Para este efeito, muitas empresas estão a procurar utilizar a IA para conceber e fabricar lentes de última geração. Líder na indústria de lentes oftálmicas, a EssilorLuxottica recolheu grandes quantidades de dados anónimos de encomendas de lentes, dados de testes e estudos internos. A EssilorLuxottica está a utilizar a IA para extrair conhecimentos destes dados, tais como informações sobre o estilo de vida dos consumidores e métricas de desempenho das lentes, e a utilizá-los para melhorar os desenhos das lentes. Estão também a utilizar a IA comportamental para conceber a sua última geração de lentes varifocais. Isto tem em conta o comportamento espacial do paciente (a forma como move a cabeça e os olhos para ver o ambiente que o rodeia) para conceber lentes mais confortáveis.
Aqui estão alguns dos benefícios de usar IA para projetar óculos:
Depois de consultar seu oftalmologista, obter uma receita e decidir sobre o tipo de lentes que você precisa, o próximo passo geralmente é ir a uma loja e experimentar óculos. No entanto, a tecnologia de visão computacional reimaginou o processo de varejo por meio de experimentações virtuais de óculos no conforto de sua casa. Empresas como a Lenskart começaram a usar essa inovação para melhorar a experiência do cliente.
Usando algoritmos avançados e realidade aumentada (RA), a visão computacional pode mapear seus traços faciais em tempo real. Ao fazer isso, modelos 3D de óculos podem ser sobrepostos perfeitamente em sua transmissão de vídeo ao vivo. Os óculos virtuais podem parecer se mover naturalmente com sua cabeça e se ajustar aos ângulos e à iluminação para fornecer uma visão realista de como diferentes armações ficarão. Com a adição de aprendizado de máquina, esses sistemas podem até oferecer recomendações de armações personalizadas com base em sua estrutura facial e preferências de estilo.
E se sua conexão de internet super-rápida pudesse ser ainda mais rápida? É exatamente isso que os algoritmos de IA podem fazer por cabos de fibra óptica. Esses cabos são como rodovias de alta velocidade para informações digitais, e a IA pode ajudar a implantar, gerenciar e melhorar seu desempenho.
Ao otimizar os projetos de Outside Plant (OSP), a IA torna a expansão das redes de banda larga mais eficiente e eficaz. OSP refere-se a todo o cabeamento físico e infraestrutura necessários para fornecer serviços de internet, incluindo cabos de fibra óptica, conduítes e equipamentos relacionados que são instalados fora dos edifícios. A IA pode ajudar a simular vários cenários de projeto para identificar as soluções mais eficientes e econômicas. Tarefas como gerenciar a capacidade de largura de banda com base na demanda tornam-se mais simples. No geral, as tarefas de projeto que costumavam levar de 45 a 60 dias devido a retrabalho, acompanhamentos repetidos e processos manuais agora podem ser concluídas em apenas 25 dias com IA.
A IA também pode melhorar o planeamento de rotas de fibra, analisando dados históricos e prevendo a procura futura usando algoritmos avançados de aprendizagem automática. Técnicas de visão computacional, como a segmentação, podem ser usadas para inspecionar a qualidade da fibra e detetar falhas. Ao descobrir problemas mais cedo, estes podem ser resolvidos mais rapidamente, minimizando o tempo de inatividade e os custos de manutenção. Ao tornar estes processos mais eficientes, a IA não só acelera a implementação da banda larga, como também melhora a fiabilidade e a qualidade dos serviços de internet, beneficiando, em última análise, tanto as comunidades urbanas como as remotas.
Com o mercado global de óptica avançada com previsão de crescimento para aproximadamente US$ 628,80 bilhões até 2032, a IA oferece vários benefícios no campo da óptica. Aqui estão algumas das principais vantagens:
Embora seja verdade que a IA traz muitos benefícios para a óptica, precisamos ter em mente os desafios e as considerações éticas que precisam ser abordadas ao usar tecnologias de IA.
Aqui estão alguns dos desafios de usar IA em óptica:
De acordo com o National Institute of Health (EUA), os sistemas de IA tiveram um desempenho igual ou até melhor do que os oftalmologistas experientes em tarefas como detecção e classificação da retinopatia diabética. No entanto, apesar desses resultados promissores, muito poucos sistemas de IA foram implementados em ambientes clínicos do mundo real. Isso se deve a desafios como viés de dados e privacidade.
Para enfrentar esses desafios, novas regras e regulamentos para o uso de IA em óptica são necessários. Em países como os EUA, os governos estaduais já estão começando a regular a IA em assistência médica para evitar discriminação e proteger a privacidade do paciente. É provável que comecemos a ver a correção da visão personalizada, com a IA criando soluções personalizadas para cada paciente. Isso resultaria em óculos e tratamentos projetados para atender melhor às necessidades de cada pessoa.
Outro campo da óptica que pode se tornar popular no futuro devido à IA é a teleoftalmologia. Teleoftalmologia é o uso da telemedicina para fornecer serviços de cuidados com os olhos remotamente. Imagine tirar uma foto do seu olho e um modelo de IA analisando-o para informá-lo sobre a saúde do seu olho. A IA pode trazer cuidados com os olhos diretamente à porta de uma pessoa e desempenhar um papel fundamental no fornecimento de opções remotas de diagnóstico e tratamento. É especialmente benéfico para pessoas em áreas remotas ou carentes e pode ajudar a garantir que recebam cuidados oportunos e eficazes.
A IA está a mudar rapidamente o campo da óptica, desde os cuidados de saúde à fabricação. Está a melhorar os diagnósticos médicos, a personalizar os tratamentos e a otimizar os processos de produção. Embora existam desafios como a conformidade regulamentar e a privacidade dos dados, os benefícios potenciais são imensos. A IA está preparada para transformar a forma como vemos e interagimos com o mundo através dos avanços na óptica.
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