1 августа 2024 г.
Узнайте, как искусственный интеллект меняет оптику, улучшая уход за глазами, оптимизируя производство очков и совершенствуя оптоволоконную связь.
Оптика - это изучение света и его взаимодействия с различными материалами. Может показаться, что это всего лишь еще одна научная тема, но на самом деле она очень важна и присутствует в нашей повседневной жизни. На протяжении многих лет многие отрасли промышленности использовали технологии, основанные на оптике, для создания инновационных решений. Например, в офтальмологии оптика используется для разработки корректирующих линз, контактных линз и хирургических процедур, таких как LASIK. В производстве оптика играет важную роль в разработке камер, телескопов, биноклей и волоконно-оптических сетей для более быстрой связи.
Искусственный интеллект (ИИ) используется для совершенствования многих решений на основе оптики. Например, предиктивная аналитика может помочь определить, какие пациенты получат наибольшую пользу от сложных операций, таких как LASIK. В этой статье мы рассмотрим, как искусственный интеллект используется в оптике, а также разберемся в преимуществах и проблемах, с которыми он сталкивается. Давайте начнем!
Для начала давайте разберемся в некоторых областях применения искусственного интеллекта в оптике, таких как офтальмология, производство оптических приборов и сетевая связь через оптоволокно.
В настоящее время ИИ в здравоохранении становится все более распространенным явлением. В частности, в оптике ИИ переосмысливает такие области, как офтальмология и оптометрия. Офтальмология подразумевает диагностику и лечение заболеваний глаз, а оптометрия - оценку глаз на предмет проблем со зрением и назначение корректирующих линз. ИИ используется для диагностики, персонализированного лечения и повышения эффективности офтальмологической помощи.
Например, системы искусственного интеллекта могут помочь обнаружить ранние признаки таких заболеваний, как глаукома и диабетическая ретинопатия. По данным Фонда исследования глаукомы, только в США глаукомой страдают более трех миллионов человек, но только половина из них знает об этом. Эти системы могут выявлять такие заболевания глаз на ранних стадиях и быстрее начинать лечение, чтобы предотвратить слепоту.
Автоматизированная оценка заболеваний сетчатки глаза (ARDA) от Google - отличный пример того, как искусственный интеллект может улучшить офтальмологическую помощь. Компания Google объединилась с большой группой офтальмологов, чтобы обучить модель искусственного интеллекта, используя более 100 000 снимков сетчатки. Целью было создание системы, способной выявлять диабетическую ретинопатию с помощью классификации изображений. Одним из самых больших преимуществ ARDA является возможность ее использования в развивающихся странах, где доступ к офтальмологической помощи может быть ограничен.
ИИ также набирает обороты в проектировании и производстве различных оптических устройств. Что касается проектирования, то генеративный ИИ может пригодиться для быстрого проектирования оптических устройств. Затем системы ИИ могут контролировать производственные процессы и помогать сокращать расходы. Наконец, ИИ и компьютерное зрение можно использовать для проверки и обнаружения любых дефектов в производимых изделиях, таких как оптоволоконные кабели или линзы, которые человеческий глаз может не заметить.
В связи с этим многие компании рассматривают возможность использования искусственного интеллекта для разработки и производства самых современных линз. Компания EssilorLuxottica, лидер в области производства офтальмологических линз, собрала огромное количество анонимизированных данных из заказов на линзы, результатов испытаний и внутренних исследований. Они используют искусственный интеллект для извлечения из этих данных знаний, таких как образ жизни потребителей и показатели эффективности линз, и применяют их для улучшения дизайна линз. Они также используют поведенческий ИИ для разработки варифокальных линз последнего поколения. При этом учитывается пространственное поведение пациента (то, как он двигает головой и глазами, чтобы рассмотреть окружающее пространство), что позволяет разрабатывать более комфортные линзы.
Вот некоторые преимущества использования искусственного интеллекта для создания очков:
После того как вы посетили офтальмолога, получили рецепт и определились с типом необходимых вам линз, следующим шагом обычно является поход в магазин и примерка очков. Однако технология компьютерного зрения позволила переосмыслить процесс розничной торговли благодаря виртуальной примерке очков, не выходя из дома. Такие компании, как Lenskart, начали использовать эту инновацию для улучшения качества обслуживания покупателей.
Используя передовые алгоритмы и дополненную реальность (AR), компьютерное зрение может отображать черты вашего лица в режиме реального времени. Благодаря этому 3D-модели очков могут быть легко наложены на видеозапись в реальном времени. Виртуальные очки могут двигаться естественно вместе с вашей головой, подстраиваться под углы и освещение, чтобы обеспечить реалистичное представление о том, как будут выглядеть различные оправы. С помощью машинного обучения эти системы могут даже предлагать персональные рекомендации по выбору оправы, основываясь на строении вашего лица и стилевых предпочтениях.
Что, если бы ваше супербыстрое интернет-соединение стало еще быстрее? Именно это алгоритмы искусственного интеллекта могут сделать для оптоволоконных кабелей. Эти кабели - как высокоскоростные магистрали для передачи цифровой информации, и ИИ может помочь в их развертывании, управлении и повышении производительности.
Оптимизируя проекты внешних сетей (OSP), AI делает расширение широкополосных сетей более эффективным и результативным. Под OSP понимаются все физические кабели и инфраструктура, необходимые для предоставления интернет-услуг, включая оптоволоконные кабели, кабелепроводы и сопутствующее оборудование, которые прокладываются за пределами зданий. ИИ может помочь смоделировать различные сценарии проектирования, чтобы определить наиболее эффективные и экономичные решения. Упрощаются такие задачи, как управление пропускной способностью в зависимости от спроса. В целом, задачи проектирования, которые раньше занимали 45-60 дней из-за переделок, повторных проверок и ручных процессов, теперь могут быть выполнены всего за 25 дней с помощью ИИ.
ИИ также может улучшить планирование маршрутов прокладки волокна, анализируя исторические данные и прогнозируя будущий спрос с помощью передовых алгоритмов машинного обучения. Методы компьютерного зрения, такие как сегментация, могут быть использованы для проверки качества волокна и обнаружения дефектов. Обнаружив проблемы раньше, их можно решить быстрее, минимизируя время простоя и затраты на обслуживание. Делая эти процессы более эффективными, искусственный интеллект не только ускоряет развертывание широкополосных сетей, но и повышает надежность и качество интернет-услуг, что в конечном итоге выгодно как городским, так и отдаленным населенным пунктам.
Поскольку ожидается, что к 2032 году мировой рынок передовой оптики вырастет примерно до 628,80 миллиарда долларов, искусственный интеллект предлагает ряд преимуществ в области оптики. Вот некоторые из ключевых преимуществ:
Несмотря на то, что ИИ приносит много пользы оптике, мы должны помнить о проблемах и этических со ображениях, которые необходимо учитывать при использовании технологий ИИ.
Вот некоторые из проблем, связанных с использованием искусственного интеллекта в оптике:
По данным Национального института здоровья (США), системы искусственного интеллекта работают наравне или даже лучше опытных офтальмологов в таких задачах, как выявление и классификация диабетической ретинопатии. Однако, несмотря на эти многообещающие результаты, лишь немногие системы искусственного интеллекта были внедрены в реальных клинических условиях. Это связано с такими проблемами, как необъективность и конфиденциальность данных.
Для решения этих проблем необходимы новые правила и нормы использования ИИ в оптике. В таких странах, как США, правительства штатов уже начинают регулировать использование ИИ в здравоохранении, чтобы предотвратить дискриминацию и защитить конфиденциальность пациентов. Вполне возможно, что мы начнем видеть персонализированную коррекцию зрения, когда ИИ будет создавать индивидуальные решения для каждого пациента. Это приведет к тому, что очки и процедуры будут разрабатываться с учетом потребностей каждого человека.
Еще одна область оптики, которая может стать популярной в будущем благодаря искусственному интеллекту, - телеофтальмология. Телеофтальмология - это использование телемедицины для удаленного предоставления услуг по уходу за глазами. Представьте, что вы делаете снимок своего глаза, а модель искусственного интеллекта анализирует его и сообщает вам о состоянии здоровья глаз. ИИ может доставить офтальмологическую помощь прямо к порогу дома и сыграть ключевую роль в предоставлении удаленных вариантов диагностики и лечения. Это особенно полезно для людей, живущих в отдаленных районах или в районах с недостаточным уровнем обслуживания, и может помочь им получить своевременную и эффективную помощь.
ИИ стремительно меняет сферу оптики - от здравоохранения до производства. Он улучшает медицинскую диагностику, персонализирует лечение и оптимизирует производственные процессы. Несмотря на наличие таких проблем, как соблюдение нормативных требований и конфиденциальность данных, потенциальные преимущества огромны. ИИ способен изменить то, как мы видим мир и взаимодействуем с ним, благодаря достижениям в области оптики.
Давайте учиться и развиваться вместе! Ознакомьтесь с нашим репозиторием на GitHub, чтобы увидеть наш вклад в развитие ИИ. Узнайте, как мы переосмысливаем такие отрасли, как самодвижущиеся автомобили и сельское хозяйство с помощью ИИ. 🚀
