Yapay İnsan Gözü Tasarlamak: EC-Eye

Göz, en karmaşık biyolojik yapıya sahip organlardan bir tanesi. Bu yapısı sayesinde çok geniş bir görüş açısı sağlamasının yanı sıra hem uzağı hem yakını detaylı bir şekilde işler ve ayrıca çevre, ışık koşullarına göre de inanılmaz bir uyum sağlar. İçinde bulundurduğu sinir ağlarına, katmanlarına, milyonlarca fotoreseptörlere ek olarak bir de küresel şekle sahip olması, onun kopyalanmasını oldukça zorlaştırıyor.

Tüm bu zorluklara rağmen Hong Kong Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden bilim insanları bu alanda çalışmalarına devam etti ve ışığa duyarlı süperiletken perovskit maddesi ile biyonik bir göz geliştirdiler. “Elektrokimyasal Göz” (EC-Eye) adını verdikleri bu biyonik göz, bir insan gözünü kopyalamayı bırakın çok daha fazlasını yapmak üzere.

 

 

Şu an sahip olduğumuz kameralar aslında görme işlevinin bir kopyası gibi gelebilir. Fakat küçük boyutlar için çözünürlük ve görüş açısı tam olarak insan gözünün özelliklerine sahip değil, daha çok mikroçip gibi çözümler kullanılır. Fakat bunların küresel bir yüzeyde tasarlanması önceden de söylediğimiz gibi o kadar kolay olan bir işlem değil. Peki EC-Eye bunu nasıl yapıyor?

Elektrokimyasal göz, temel olarak 2 parçadan oluşuyor diyebiliriz. Ön tarafında insan irisinin görevini yapan bir mercek bulunmakta. Yine aynı tarafta elektrik yüklü bir sıvı ile doldurulmuş alüminyum bir kabuğa sahiptir. Bu sıvı aslında insan göz yapısında “Vitre” olarak bildiğimiz gözün içini dolduran jel şeklinde biyolojik bir sıvıdır.

 

 

EC-Eye’ın arka kısmında ise oluşturulan elektriksel aktiviteyi işlemek üzere bilgisayara gönderen teller bulunmaktadır. Teması gerçekleştirmek adına da silikon bir göz yuvasına sahiptir. Son olarak, ve en önemlisi, algılamayı gerçekleştiren hassas nanoteller. Bu nanoteller o kadar hassas bir yapıya sahiptir ki yanıt hızları, normal bir insan gözündeki fotoreseptörlerden daha hızlıdır. Nanoteller üzerinde oluşan elektriksel reaksiyonların bilgisayara iletilmesi ile de iletim gerçekleşmiş oluyor. Tabii bu şekilde anlatınca çok kolay bir işlem gibi gözükse de aslında teknolojinin sınırlarını zorlayan bir uygulama. Tüm bu işlemlerin insan gözünü arka planda bırakacak bir güçte ve özellikte çalışması ise daha da merak uyandırıcı. 

Nasıl çalıştığını görmek adına, EC-Eye ve bilgisayar arasında bir arayüz oluşturuldu ve bu arayüz sayesinde EC-Eye’a bazı harfler gösterildi. Çıkan algılama sonucunda daha yüksek çözünürlükte görüntü elde edildiği kanıtlandı. İleriki aşamalar için çok daha kompleks testlerle karşı karşıya gelecek ve geliştirilmesi için çalışmalara devam edilecek.

 

 

Bu biyonik gözün insan gözü yerine geçebilmesi için daha birçok testten geçmesi gerektiği çok açık özellikle her ne kadar küçük bir cihaz gibi görünse de nanotellerin bilgisayara işlenmesi için bağlanması aşaması şu an bir sorun yaratmakta. Söz konusu çok fazla nanotel olunca bunların yerleştirilmesi ve pratik şekilde kullanılması oldukça zor gözüküyor, yani bu biyonik gözlerin ticarileşmesi, herkes tarafından kullanılabilmesi, biraz daha uzun bir zaman alabilir. Ama şimdilik, gelecek için büyük bir umut veriyor. 

İnsan gözünün algılayamadığı şeyleri de yapabileceği bir noktaya gelirse eğer, çok fazla özelliğe sahip bir potansiyelinin olduğu söylenebilir. Bilim kurgu filmlerinde gördüğümüz ve “Bunlar sadece filmlerde olur zaten.” dediğimiz kayıt almak, çok uzağı görmek, gece görüşü, başka dalga boylarında frekansları görüntüleme artık o kadar da ulaşılmaz değil gibi duruyor. Bunlar nasıl telefon kameraları ile bile çok rahat bir şekilde yapılabiliyorsa işin içinde yapay zekanın da olduğu üst düzey teknolojik uygulamaların bunu kolaylıkla yapabileceğini tahmin etmek aslında o kadar da zor değil.

Yapay Zeka her alanda bir parçamız olmaya başladı bile.

 

Kaynakça:

Looking to the Future: Creating an Artificial Eye

https://www.nature.com/articles/s41586-020-2285-x.pdf?origin=ppub

https://tr.euronews.com/2020/05/21/insanlar-ve-robotlar-icin-gelistirilen-biyonik-goz-ilk-testleri-gecti-potansiyelde-s-n-r-y

Mobile Application Development

FaCiPa Serisi 3

FaCiPa Serisi 2 adlı yazımdan geriye kalan çok güzel dönütler elde ettiğim için yazılarımın son serisi olan mobil uygulama tarafını kaleme almak istedim. Bir sene boyunca geliştirdiğim projeyi bugün sizler ile konuşabiliyor olmak inanılmaz bir his! Bu yazıda sizler ile birlikte FaCiPa’ nın mobil arayüzü hakkında konuşacağız.

Projede Python programlama dili ve API taraflı kodlamalar yer aldığı için platform olarak Kiwi veya Ionic gibi farklı seçenekler mevcuttu. Ionic için yazdığım diğer yazılarıma aşağıdaki linklerden ulaşabilirsiniz. Bu bağlantılarda Ionic Nedir?, Ionic Proje Çalışma Yapısı ve Semantic UI ile kullanımı hakkında kısaca bilgiler edinebilirsiniz. Bunun yanı sıra TypeScript kod yapısı ile yazıldığı için bunun ile ilgili yazdığım yazımı da incelemeniz mümkün. Aşağıda Ionic Framework hakkında en sık karşılaştığımız açıklamalara yer vermiş bulunmaktayım:

👉 Açık kaynak kodlu olan bu kütüphane, Cordova üzerine inşa edilmiştir.

👉 Web geliştiricisi olanların bile mobil uygulama geliştirmesine olanak sağlayan bir kütüphanedir.

Mobile Application Design

İlk olarak işe FaCiPa için mobil platformu olan Ionic Framework üzerinde yeni bir proje oluşturmakla başlıyoruz.

Ionic Start

Daha sonra ionic generate komutu ile sayfa (page) oluşturuyoruz.

Generate Page

Ionic Page

Uygulamada başlangıç için giriş sayfası, kayıt ol sayfası ve analiz sayfası olması sebebiyke toplamda ana sayfa ile birlikte 4 adet sayfa oluşturulması gerekmektedir.

All files

FACIPA MOBİL ARAYÜZÜ

FaCiPa’ nın mobil arayüzünde kullanılacak olan framework Ionic olarak seçilmiştir. Mobil cihazların bilgisayarlardan daha fazla kullanılması, mobil uygulamaların artması, mobil cihazların çeşitliliği ve farklı işletim sistemlerinin bulunması yazılım geliştiricileri farklı mobil çözümler bulmaya yönlendirdi. Native uygulama geliştirmenin yanında zamanla her platformda da çalıştırılabilen bir uygulama yapısı kurmak önemli bir ihtiyaç haline geldi ve HTML5 ile JavaScript gibi dillerin desteğiyle geliştirilebilen hibrit uygulamalar ortaya çıktı [1].

Ionic Framework, bilhassa Angular.js veya Angular 2 deneyimi olan yazılımcıların ilk tercihi genellikle Ionic olmaktadır. Açık kaynak olan Ionic, binlerce takipçisi ve destekçisi ile binlerce mobil uygulamaya ev sahipliği yapmaktadır. Kendi ifadeleriyle “first-class” bir dokümantasyona sahip olan Ionic Framework kullanışlı ve öğrenmesi kolay kütüphanedir.

🏗Ionic Framework, Cordova üzerine inşa edilmiştir. Mobil cihazın donanımına ve sistem kaynaklarına erişim gibi işlemler Cordova sayesinde yapılmaktadır. Android, IOS veya Windows Phone gibi mobil işletim sistemlerinde çalıştırabilirsiniz. Hatta bu uygulamayı rahat şekilde mobil uyumlu bir web sitesi olarak da yayınlayabilirsiniz. Ionic ile uygulama geliştirebilmek için temel olarak HTMLJavaScript ve Angular.js bilmek yeterli olacaktır. Projede platform olarak Visual Studio Cide platformu kullanılmıştır. Uygulamanın tasarımları src\pages\home\home.html gibi .html uzantılı dosyalarda HTML5 ile ortaya konulmuştur. Gerekli CSS tasarımları ise  src\pages\home\home.scss gibi .scss uzantılı dosyalarda yapıldı [1].

📷Projede kullanılacak olan fotoğraflar ilk adımda kullanıcıdan 3 adet alınacak olarak belirlenmiş olup daha sonra kullanıcıyı yormamak ve makinenin işlem yükünü azaltmak adına 1 adet fotoğrafa indirgenmiştir. Kullanıcı uygulamayı mobil mağazalardan temin ederek anlık olarak fotoğraf çekmekte ve bu fotoğrafı sunucuya işlenmek üzere göndermektedir.

🛡Uygulamanın Backend bölümü ise src\pages\home\home.ts gibi .ts uzantılı dosyalarda TypeScript dilinde yapılmıştır.

Upload Camera

IONIC UYARI(ION-ALERT) EKLENTİSİ

Uygulamanın içeriğinin üstünde bir uyarı belirir ve uygulama ile etkileşime devam edebilmeleri için kullanıcı tarafından manuel olarak kaldırılması gerekir.  Uygulamada kullanıcının doğru şekilde fotoğrafı çekmesi için ion-alert ile uyarı veriliyor.

🔎 Title: Uyarı kutucuğunun başlığı

🔎 Subtitle: Uyarı metni

🔎 Butons: Uyarının kalkması için kullanılan buton eğer Tamam butonuna tıklanırsa photoOne() metodu çalıştırılıyor ve fotoğraf çekme işlemi yaptırılıyor.

Ionic Alert

IONIC KAMERA EKLENTİSİ

Ionic kamera eklentisi mobil cihazlardan fotoğraf ya da video çekmek için gerekli bir eklentidir. Cordova eklentisi gerektirir: cordova-plugin-camera

🔎 Quality: Kalite

🔎 destinationType: Hedef Türü

🔎 encodingType: Kodlama Türü

🔎 media Type:Medya Tipi (Picture) olması fotoğraf olduğunu belirtir.

Install Camera

Install Cam

PROJENİN İLK TASLAK ÇİZİMLERİ

Wireframe Templates

İçerik olarak uygulamanızın sayfalarını tamamen özgürce tasarlayabilirsiniz. Yukarıda gördüğünüz wireframe çizimi projeye ilk başlandığında tasarlanan bir çizimdi. Daha sonra projenin tasarımlarını oluşturduk.

Facipa

Yukarıda yer verdiğim görseller projenin analiz sayfası ve analiz sonucundaki dönütlerdir. Böylelikle FaCiPa’nın sonuna gelmiş olduk. Sabırla takip ettiğiniz için teşekkür ederim. Sağlıcakla kalın ✨

 

REFERANSLAR

  1. http://devnot.com/2016/hibrit-uygulama-catisi-ionic-i-taniyalim/
  2. R. L. Delinger, J. M. VanSwearingen, J. F. Cohn, K. L. Schmidt, “Puckering and Blowing Facial Expressions in People With Facial Movement Disorders,” J. Phys Ther, vol. 88, pp. 909-915, August 2008.
  3. İnternet Ve Mobil Teknolojilerin Yaygınlaşması: Fırsatlar Ve Sınırlılıklar, Hasan GÜLER, Yunis ŞAHİNKAYASI, Hamide ŞAHİNKAYASI. Sosyal Bilimler Dergisi Cilt 7 Sayı 14 Aralık 2017 Makale Gön. ve Onay Tar.: 03.10.2017-27.10.2017

 

CNN (Evrişimsel Sinir Ağları) ve Cilt Kanseri Tanısı

Yapay zeka teknolojileri hızla ilerlemekte .Bu ilerleme sayesinde sağlık alanı da birçok yönden gelişim ve değişim süreci içine girmiş durumda. Bu yazımızdaysa yapay zeka destekli bir teknoloji sayesinde cilt kanseri tanısı nasıl konulur ve başarı oranı nedir bunu inceleyeceğiz.