Історія «антистресового шолому» від Інституту проблем штучного інтелекту

Українські вчені розробили пристрій, який може корегувати психофізіологічний стан людини в надзвичайних ситуаціях. Пристрій постійно стежить за станом пацієнта завдяки вбудованому біологічному зворотному зв’язку. Шолом може працювати як автономно, так і через підключення до комп’ютерної системи.

Про технічні особливості роботи пристрою, а також, про перспективи його масового виробництва ми розпитали Анатолія Шевченка, директора Інституту проблем штучного інтелекту МОН і НАН України, члена-кореспондента НАН України:

Шевченко Анатолій Іванович

Шевченко Анатолій Іванович

— Для початку, розкажіть нашим читачам, як виникла ідея створення шолому та на яку категорію користувачів розраховано винахід?

Ідея створення шолому виникла у зв’язку з необхідністю лікування бійців, які перебувають у стресових ситуаціях, у зоні бойових дій. Як свідчать результати досліджень, понад 30% особового складу військових підрозділів, що брали участь у бойових діях, потребують психофізіологічної корекції. Чимало мирних громадян, які перебували довгий час у зоні АТО, також потребують такої корекції. Чим раніше така корекція буде здійснена, тим ефективнішим буде лікування.

Наша розробка призначена для зняття стресового стану і дозволяє після закінчення бойових дій зняти отримане напруження без залучення лікаря-масажиста, не залишаючи бойових позицій.

— Розкажіть детальніше про команду фахівців, які розробляли пристрій

Для впровадження системи корекції психофізіологічного стану людини (тобто цього шолому) у серійне виробництво, була створена команда науковців у складі співробітників Інституту проблем штучного інтелекту НАН і МОН України (ІПШІ) та Інституту медицини праці НАМН України. Наш ІПШІ у 2014 році був переведений з Донецька до Києва.

Наукові дослідження були розділені наступним чином: команда з ІПШІ створює комп’ютерну інтелектуальну систему впливу на рефлексогенні активні зони голови людини за допомогою вібропристроїв, інфрачервоного і ультразвукового випромінювання, звуку (музики, мови). Як директор ІПШІ, я виступаю керівником групи, інші учасники проекту — заступник директора з наукової роботи, кандидат біологічних наук Ірина Качур; вчений секретар, кандидат технічних наук Олександр Звенигородський. В свою чергу, фахівці Інституту медицини праці НАМН України проводили наукові дослідження щодо місцезнаходження рефлексогенних активних зон голови людини і алгоритму впливу на ці зони. Учасники проекту — зав. лабораторії «Психофізіології», доктор біологічних наук Валентин Кальниш та доктор медичних наук Георгій Пишнов.

— Зовні антистресовий шолом нагадує бойовий. З чим пов’язаний такий вибір конструкції?

Наші дослідження почались з виготовлення м’якого шолому (шапочки), але аналіз використання різних форм розміщення вібропристроїв показав, що військовослужбовці комфортніше почуваються у справжньому захисному бойовому шоломі, оскільки багато часу вони знаходяться саме у таких шоломах. Тому наукова команда прийняла рішення – для психофізіологічної корекції використовувати шолом, схожий на бойовий, який буде для бійців більш звичним.

SHolom-1024x568

Оскільки ми вирішили проводити психофізіологічну корекцію військових одразу після бойових дій, потрібен був шолом, який не потребує обслуговування медичним персоналом, може працювати в забрудненому середовищі (пил, вода, вібрації від вибухів снарядів, загроза механічних пошкоджень, перепади температури тощо).

— Як влаштовано сам шолом?

Дія шолома заснована на впливі на рефлексогенні зони голови людини (біоактивні зони) фізичними подразниками різної природи: вібрації, інфрачервоного випромінювання, тиску, що призводить до змін психофізіологічного стану людини, зокрема — знімає стрес. Синхронно можуть подаватися спеціально підібрані аудіо- та відеоряди.

Технічні засоби шолому імітують процедури масажу з одночасним вимірюванням і контролем фізіологічних даних: частоти серцевих скорочень, шкірно-гальванічної реакції, активності периферійної серцево-судинної системи та інших показників. Зараз ми розробляємо варіанти шолома із застосуванням масажу з використанням джерел вібрації, безпечних для здоров’я людини.

До складу шолома входять:

  • Набір вібраційних елементів — 16 штук з можливістю розширення до 32;
  • Мікропроцесорний блок управління пристроєм (МБУУ) з вбудованим акумулятором;
  • Комунікатор для зв’язку МБУУ з набором віброелементів;
  • Шолом для розміщення віброелементів;
  • Зарядний пристрій;
  • Кабель RS-232 для налагодження та перепрограмування пристрою від ПК;
  • Кабель USB для управління пристроєм за допомогою ПК.

— Пристрій можна налаштувати автономно чи необхідно підключати його до комп’ютера?

Шолом може використовуватись як автономно, так і у складі інтелектуальної системи. В автономному режимі програми масажу знаходяться в пам’яті мікропроцесорного блоку і обираються користувачем. Підключення до комп’ютера дає можливість визначити роботоздатність пристрою. Взаємодія з комп’ютерної системою відбувається за наведеною нижче схемою:

Snimok-6_4032191463899

— На якому етапі зараз знаходиться розробка? Чи проводились випробування в польових умовах?

Вже проведено лабораторні дослідження безпосередньо на передовій, за участю бійців-науковців. Результати досліджень довели ефективність інтелектуальної системи, однак виявили й деякі недоліки. Зокрема, потрібен зворотній зв’язок для того, щоб отримати інформацію, як подразнення рефлексогенних активних зон впливає на психофізіологічний стан і здоров’я конкретної людини. Для цього вже заплановано вбудувати низку додаткових датчиків, які будуть передавати інформацію про фізіологічний стан людини: тиск, роботу серцево-судинної системи, мозку, опір шкіряного покрову, частоту дихання тощо.

Уся ця інформація надходить до інтелектуальної мікропроцесорної системи, де проводиться її обробка. На основі опрацьованих даних відбувається корекція роботи вібропристроїв (частота, рівень амплітуди, час впливу тощо). Це все створено для того, щоб не нашкодити здоров’ю людини і отримати позитивний результат від психофізіологічної корекції.

SHolom1-1024x691

— Коли можна очікувати на запуск масового виробництва?

Після проведення всіх необхідних досліджень, ця розробка буде впроваджена у серійне виробництво на заводах оборонної промисловості, також підготовлено необхідні матеріали для отримання патентів. Шолом є медичним засобом, тому створюється спільно з ученими-медиками, працівниками Інституту медицини праці. Для запуску шолома у серійне виробництво у нас зараз достатньо кадрового складу, фінансування і виробничої бази.

— Цікавить Ваше ставлення до нещодавно прийнятого закону «Про наукову і науково-технічну діяльність» як науковця-практика. Що очікуєте від нового законодавчого регулювання галузі?

Наша команда науковців вдячна розробникам цього закону, оскільки цей документ допоможе нам значно скоротити термін отримання серійного зразка та розширить права науковців за наступною схемою:

Фундаментальні дослідження — Прикладні дослідження <—> Експериментальні дослідження <—> Експериментальний зразок <—> Серійний зразок шолому.

Доменний реєстратор №1 в Україні imena.ua