وبگاه تِکاِکسپلور در گزارشی آورده است: پژوهشگران دانشگاه درکسل و میشیگان برنامه بایوکوچ (BioCoach) را ساختهاند که با تحلیل ویدئوی حرکات ورزشی در لحظه، وضعیت نامناسب بدن را تشخیص میدهد و راهنماییهای دقیق ارائه میکند.
مشکل ورزشکردن بدون مربی
هر ورزشکاری میداند که تمرینِ درست، نتیجه درست دارد؛ اما افرادی که به مربی دسترسی ندارند، تشخیص وضعیت صحیح حرکات برایشان دشوار است. در دوران همهگیری کرونا، کمیسیون ایمنی محصولات آمریکا گزارش داد آسیبهای ناشی از ورزش در خانه ۴۸ درصد افزایش یافته است.
پژوهشگران دانشگاه درکسل و میشیگان برای جلوگیری از این آسیبها نمونه اولیه برنامهای را ساختهاند که از هوش مصنوعی و بینایی رایانهای برای تحلیل ویدئوی حرکات و ارائه راهنمایی در لحظه استفاده میکند.
بایوکوچ چگونه کار میکند؟
برنامه بایوکوچ (BioCoach) سه جزء اصلی دارد:
تحلیل حرکت بدن (بیومکانیک)؛
بینایی رایانهای (تشخیص حرکات از روی ویدئو)؛
تبدیل تحلیلها به راهنمایی قابل فهم (مدل زبانیبصری).
فنگ لیو (Feng Liu)، استاد دانشگاه درکسل و سرپرست پژوهش، میگوید: هدف ما ساختن سامانهای بود که چیزی فراتر از تشویقهای کلی بگوید. بایوکوچ راهنماییهای دقیق و بهموقع ارائه میکند، درست مانند یک مربی واقعی.
آمادهسازی بایوکوچ
گروه پژوهشی ابتدا یک مجموعه داده از ویدئوهای ورزشی را با جزئیات بیشتری بازنویسی کردند. آنها بیش از ۲ هزار و ۴۰۰ یادداشت راهنمایی به بیش از ۲۰۰ ویدئو اضافه کردند؛ مثلاً به جای جمله کلی بیشتر پایین برو، راهنمایی دقیقتری جایگزین کردند: در پایینترین نقطه، زانو را تا ۹۰ درجه خم کن. حتی دلیل این کار را هم اضافه کردند: برای اینکه فشار به طور مساوی روی مفاصل پخش شود.
بایوکوچ در مقابل رقبا
پژوهشگران بایوکوچ را با برنامههای هوش مصنوعی شرکتهای بزرگی مانند انویدیا، بایدنس، علیبابا، اوپناِیآی و مؤسسه فناوری ماساچوست (اِمآیتی) مقایسه کردند. نتایج نشان داد بایوکوچ در کیفیت متن راهنمایی و دقت، از رقبای خود بهتر عمل کرد، فقط در سرعت پاسخگویی، کمی از رقبا عقبتر بود.
مزیت کلیدی؛ تحلیل حرکت سهبعدی
بایوکوچ از دو روش برای تحلیل حرکت استفاده میکند:
۱. تشخیص الگوهای ظاهری حرکت؛
۲. تخمین حرکت سهبعدی اسکلت بدن (برای دسترسی به زوایای مفاصل).
این قابلیت به برنامه اجازه میدهد قبل از ارائه راهنمایی، تشخیص دهد کدام مفاصل برای هر ورزش مهمتر هستند؛ مثلاً برای اسکوات: لگن، زانو و مچ پا؛ برای شنا: شانه، آرنج و مچ دست.
لیو میگوید: هدف ما این بود که سامانهای توسعه دهیم که غیر از توجه به ظاهر حرکات در ویدئو، راهنمایی دقیق و مفید هم ارائه کند. بایوکوچ حرکت سهبعدی و زاویه خمشدن مفاصل را میبیند؛ به همین دلیل میتواند مشکل دقیق حرکت را نشان دهد و توضیح دهد که چرا اصلاح آن مهم است.
آینده بایوکوچ
گروه پژوهشی قصد دارد برنامه را بهبود بخشد تا بتواند فشار وارد بر مفاصل و نحوه فعالشدن عضلات را از روی ویدئو تخمین بزند. این قابلیت میتواند حرکات جبرانی کوچکی را که ممکن است به مرور زمان منجر به آسیب شوند، تشخیص دهد.
لیو میگوید: معتقدیم این کار میتواند به برنامههای ورزشی و فیزیوتراپی کمک کند تا تخصص مربیان انسانی را بین جلسات حضوری گسترش دهند. کاربران میتوانند در خانه تمرین کنند و بازخورد دقیق و بهموقع دریافت کنند، در حالی که مربی انسانی بر عملکرد آنها نظارت دارد.