نظارت بر خواب با استفاده از سیگنال‌های رادیویی

وب سایت TopInEarth - جمیله محمدی چراتی: ۵۰ میلیون نفر فقط در امریکا از انواع اختلالات خواب رنج می برند. اگر شما نیز با این مشکل دست وپنجه نرم می کنید، اولین گام مراجعه به یک کلینیک خواب است. اما آیا این رویکرد، بهترین شیوه جهت تحلیل الگوهای خواب می باشد؟

اولین مشکل اینجاست که افراد اغلب در جای جدید، خواب خوبی ندارند و همچنین الکترودهایی که به پوست متصل هستند در صورت حرکت در خواب و غلت زدن ممکن است کشیده شده و شما را از خواب بیدار کنند. پژوهشگران MIT معتقدند راه حل بهتری دارند: تاباندن امواج رادیویی در خانه ی خود بیمار.

شیوه ی جدید بر اساس کارهای پیشین صورت گرفته در آزمایشگاه علوم کامپیوتر و هوش مصنوعی ام آی ای (CSAIL) انجام شده که از سیگنال های فرکانس رادیویی (RF) برای تعیین احساسات و اندازه گیری سرعت قدم زدن در خانه استفاده می شد.

در هر دو مورد، امواج رادیویی به سمت فرد پخش شده و به یک رسیور بازتاب می شد. با تحلیل شیوه ای که امواج تغییر می کنند، سیستم قادر به تمایز میان افراد مورد مطالعه است - حتی در سطح تشخصی تغییرات تنفس و ضربان قلب در تحلیل احساسات.

دینا کتابی، استاد مهندسی برق و علوم کامپیوتر MIT و سرپرست این پروژه، گفته است: «این یک جعبه ی هوشمند وای-فای مانند است که در خانه قرار گرفته و این بازتاب ها را تحلیل کرده و تمامی تغییرات بدن را از طریق نشانه ای که بدن بر روی سیگنال RF به جای می گذارد، بررسی می کند.»

در راستای اعمال روش RF بر خواب، گروهی از پژوهشگران CSAIL و بیمارستان عمومی ماساچوست به استفاده از یک شبکه ی عصبی عمیق روی آورده تا فرکانس های رادیویی ثبت شده از سوی رسیور را در حالیکه سوژه ی مورد نظر خواب است، تحلیل کند. برای این کار تمامی امواج رادیویی دیگر که از سایر وسایل درون اتاق ساطع می شوند، حذف شده و فقط امواجی که از فرد در حال خواب بدست می آید، ایزوله می شود. به این ترتیب پژوهشگران یک الگوریتم هوش مصنوعی جدید ایجاد کرده تا این کار بدقت صورت گیرد.

از دیگر پژوهشگران این پروژه، تامی جاکولا از استادان مهندسی برق و علوم کامپیوتر MIT گفته است: «شرایط افراد، تغییرات ناخواسته ی زیادی را در اندازه گیری ها بوجود می آورد. ابتکار این شیوه در حفظ سیگنال خواب در عین حذف سایر سیگنال ها نفهته است.»

گروه پژوهشگران در تستی شامل 25 داوطلب به این نتیجه رسیده که سیستم به اندازه ی کافی حساس است که بتواند با 80 درصد دقت تعیین کند فرد در سطح خواب سبک، عمیق یا حرکت سریع چشم قرار دارد، دستاوردی که طبق گزارش ها قابل مقایسه با سیستم های EEG اغلب مورد استفاده در کلینیک های خواب می باشد. اما از آنجایی که این سیستم بدون سنسور عمل می کند، مزیت فوق العاده ای نسبت به EEGها دارد.

کتابی گفته است: «دستگاه ما نه تنها امکان حذف تمامی سنسورها را می دهد و به این ترتیب تجربه ی بهتری را حتی در خانه ی فرد بهمراه می آورد، بلکه همچنین کار پزشکان و تکنولوژیست های خواب را بسیار ساده تر کرده است.» کتابی همچنین به این نکته اشاره داشته که سیستم قابل استفاده در خانه به معنای امکان نظارت متوالی نیز است.