Mesterséges intelligenciával „tanított” művégtagoktól az intelligens városokig – Pécs a világ élvonalában
Nemrég teli volt a hazai sajtó az "Ember Arm" hírével. A 3D nyomtató segítségével elkészített művégtag az emberi izmok által generált elektromos jelekkel működik, és nemcsak egy előre beprogramozott mozgássort reprodukál, hanem a mesterséges intelligencia segítségével képes megtanulni viselője gyakori mozdulatait és gesztusait is. Az élő emberi szervezettel szerves kapcsolatba lépő művégtag azonban csak egy a Pécsi Tudományegyetemen futó érdekes projektek közül. Medvegy Gabriella egyetemi tanárral, a Pécsi Tudományegyetem Műszaki és Informatikai Karának dekánjával beszélgettünk a közelmúltban beindult ’biomedical-engineering’ programról, ami olyan kérdésekkel is foglalkozik, hogyan lehet diagnosztizálni és gyógyítani mesterséges intelligenciák segítségével, vagy miképp nézzenek ki azok az intelligens városok, amelyek tervezésénél figyelembe veszik majd a lakosság egészségügyi szempontjait is.
- Ön építőművészetből doktorált, és találkozónkra meglepett egy könyvvel, amely a Pécsi Építész Iskoláról szól.
- Karunkon három szakmai intézet működik, nagyjából hasonló a léptékük és a hallgatói létszámuk is: az Informatika és Villamos intézet, az Építész Szakmai Intézet és a Mérnök és Smart Technológiák Intézet. Hogy az építészet hová tartozik ebben az egész rendszerben? Hol az építőművészet a háttér, máskor meg az építészmérnökségre kellene hivatkozni, ebben nem szoktunk igazságot tenni. A mi Építész Iskolánk a Research by Design (dizájn általi kutatás) vonalon mozog, szinte minden kollégánk gyakorló építész, és a szakmába forgatja vissza azt, ami az oktatás hozadéka, vagy éppen onnan jön az aktualitás az oktatásba.
Éppen az összetettsége miatt jó szakma, mert lehet azonosulni akár alkalmazott művészeti dizájn, akár mérnöki feladatokkal, ugyanakkor komplex szerep a környezetünk alakítása.
Az Építész Iskola az 1998-99-es tanévben indult. Ez országosan is jelentős pillanat volt, mert a korábban klasszikusan kiosztott feladatok elkezdtek összekeveredni. Addig Budapest vitte a műszaki egyetemi képzéseket, és a vidéknek jutottak a főiskolák. Az építész képzésben Pécs volt az első, amely egyetemi szintre tudott emelkedni. Az alapítók Bachman Zoltán és Kistelegdi István professzorok voltak. Tavaly ünnepeltük az Építész Iskola 20. évfordulóját, és 15 éves volt a Breuer Marcell Doktori Iskola. Rendeztünk egy nagy kiállítást, átadtuk a PTE Modern Városok Program keretében létesült építész műtermet, diáktalálkozót és tudományos konferenciát is szerveztünk. Most egy könyvet készítünk Pécs építészetének 100 évéről, amely az elmúlt évszázad építészettörténetén keresztül nekünk magunknak is tükröt tart, és segít megérteni, hogy honnan származtathatjuk magunkat és hová jutottunk el.
- Kérem, mutassa be az Önök egyetemén működő a Centre For Biomedical Engineering & Innovation-t (CBEI).
- A múlt évben a kormány által kiírt ’Tématerületi Kiválóság Program’ felhívásra az Egyetem a ’biomedical engineering’ (egészségügyi mérnöki tevékenység) témakörrel jelentkezett, és
mára a terület a Pécsi Tudományegyetem egyik zászlóshajójává nőtte ki magát.
A CBEI a projekt keretében zajló alkalmazott kutatásokat, produktum-orientált innovációkat tematizálja. Eredményeink természetesen a napi oktatásban is lecsapódnak, és ma már koncentráltabb módon is szeretnénk megjeleníteni - párhuzamosan benyújtottunk ugyanebben a témában az egészségügyi mérnök mesterképzés akkreditációját, amelyet eddig példátlan összefogással a PTE Műszaki és Informatikai Kar, az Általános Orvostudományi-, Egészségtudományi-, a Gyógyszertudományi Kar és a Klinikum oktatói állítottak össze. A képzésnek a mi karunk a gesztora, és a kurzusokhoz az előbb felsorolt karok delegáltak oktatókat.
Ugyanezen karok oktatóiból, kutatóiból áll össze az a 15 kutatócsoport, mely a Tématerületi Kiválóság Programon belül dolgozik a ’biomedical engineering’ tematikája körül. Az eredményeink egy irányba tartanak, ezért a CBEI-t, mint szervezetet is köré építünk saját szabályokkal, teljesítmény-értékelő rendszerrel, beszámolási, hálózatosodási igényekkel, tréningekkel - így egységesebben tudjuk láttatni, amit csinálunk. A CBEI jelenleg még csak virtuális platform, de már felelős azért, hogy életszerűen dolgozzanak és hálózatban működjenek a kutatócsoportok. Nemcsak tudományos szempontból, hanem működésében és az ambíciók terén is monitorozzuk a munkát.
Ki is valójában az egészség-mérnök? Olyan személy, aki tudja, mi az a probléma, amit meg akar oldani a gyógyítás, az egészségügy területén, és azt is, hogy milyen technikai segítséget kell neki igénybe venni vagy ő maga tud fejleszteni ezekhez szükséges technológiai eszközöket.
Klasszikus példa erre Wilhelm Conrad Röntgen, aki „roncsolásmentesen” akart belenézni az emberi szervezetbe, és feltalálta hozzá a megfelelő gépet, ami röntgensugárral dolgozik.
- Még laikus számára is lenyűgözőek azok a projektek, amelyek a maguk területén forradalmasíthatják a gyógyítást, mint például a mesterséges intelligenciával működő protézis, vagy a bioprinting.
- Amilyen tempóval az informatika, a technológia halad, ezek a projektek valóban a végtelen lehetőségek tárházai. Ha a például a mesterséges intelligenciát be akarjuk vonni a gyógyításba, az számunkra, mérnököknek azt jelenti, hogy gyakran ismétlődő helyzeteket high-tech adatbázisokból nyerünk ki, és ebből egy idő után eljutunk a biztonságosabban kiválasztható megoldásokig. Vagy amikor a gépi látással foglalkozunk, olyan eszközt fejlesztünk, amellyel különböző anyagszerkezeteket tudunk vizsgálni, hogy képet kaphassunk róluk.
Újabban a Wiegner Fizikai Kutatóintézet kutatóival neutronnal hatolunk át anyagokon. Olyan képekre van szükségünk, amelyeket intelligens képfelismerő rendszerekkel jól lehet analizálni, és amelyektől el lehet jutni diagnosztikai megoldásokig.
A mi bioengineering témánk a PTE-n alapvetően az egészségtudományból és az informatikából indult, de egyre többen kapcsolódnak be a mérnökség további területeiről. Ily módon belefér az adat alapú belsőépítészettel foglalkozó dizájn-csoport is, akik parametrizált tervezéssel foglalkoznak. Nyilvánvalóan itt is az ember van a középpontban és az egészség. Azt vizsgálják: hol a határa annak, hogy az emberre programozott módon hasson a környezete.
Ami a művégtag kísérleteket illeti, kezdetben volt egy a 3D nyomtatás alkalmazásokkal foglalkozó projektünk, innen léptük tovább a protetikai eszközök fejlesztése felé. Ennek következő szintje az Ember Arm termék.
Egy korszerű protézisben már mikroprocesszorok, jeleket érzékelő szenzorok is lehetnek, de a villamosmérnökeinket az is érdekli, hogy képes lehet-e kommunikálni az emberi szervezet elektromos ingerületeivel.
Az általunk tervezett protézis a 3D Központhoz és a biomed projekthez tartozó polimer anyagkísérletek eredményeit is felhasználja, hogy minél könnyebb, de ellenálló is legyen. A 3D nyomtatás, mint előzmény fontos mérföldkő, mert ez volt az egyik első olyan terület, ahol láttuk, hogy milyen sok irányból találkozhatnak a mérnökök, a műszaki informatikusok az orvos kollégákkal. Magam is tevékenykedem az egyik kutatócsoportban, amely a munkahelyi komfort-kísérletekkel, ahhoz tartozó belsőépítészeti dizájnnal foglalkozik, másrészt az én feladatom most a bioengineering projekt koordinálása.
