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 Series – 3

FaCiPa Series 2 I wanted to write the mobile application side, which is the last series of my articles because I got very nice returns leftover from my article. It’s an amazing feeling to be able to talk to you today about the project I’ve been developing for a year! In this article, we will talk with you about FaCiPa’s mobile interface.

Since the project included Python programming language and API-side encodings, different options such as kiwi or Ionic were available as a platform. Other articles I have written for Ionic can be found at the links below. In these links, you can briefly get information about What is Ionic, The working structure of the Ionic project, and its use with the Semantic UI. In addition, since TypeScript is written with a code structure, you can also review the article I wrote about it. Below are the most common explanations about the Ionic Framework:

👉 This open source library is built on Cordova.

👉 It is a library that allows even Web developers to develop mobile applications.

Mobile Application Design

First, we start by creating a new project on the Ionic Framework, the mobile platform for FaCiPa.

Then we create a page with the ionic generate command.

Generate Page
Ionic Page

In the application, there is a home page, registration page, and analysis page to start with, so 4 pages should be created together with the home page in total.

All files

FACIPA MOBILE INTERFACE

The framework that will be used in FaCiPa’ s mobile interface has been selected as Ionic. More use of mobile devices than computers, the increase of mobile applications, the diversity of mobile devices, and the presence of different operating systems have led software developers to find different mobile solutions. In addition to native application development, it has become an important need to create an application structure that can also be run on any platform over time, and hybrid applications that can be developed with the support of languages such as HTML5 and JavaScript have emerged [1].

Ionic Framework, especially Angular.js, the first choice of programmers with JS or Angular 2 experience is usually Ionic. Open source, Ionic is home to thousands of mobile apps with thousands of followers and supporters. The Ionic Framework, which in its own words has “first-class” documentation, is a convenient and easy-to-learn library.

🏗 The Ionic Framework is built on Cordova. Cordova provides access to the hardware and system resources of the mobile device. You can run it on mobile operating systems such as Android, IOS, or Windows Phone. You can even publish this app as a mobile-compatible website in a convenient way. HTML, JavaScript, and Angular are basically the basis for developing applications with Ionic. knowing js will be enough. Visual Studio Cide platform was used as a platform in the project. The designs of the application are src\pages\home\home.html like .HTML files with the HTML extension are laid out with HTML5. The necessary CSS designs are src\pages\home\home.scss like .scss files it was done in files with the SCSS Extension [1].

📷 The photos that will be used in the project are determined to be taken from the user in the first step and then reduced to 1 photo in order to not tire the user and reduce the processing load of the machine. The user receives the app from Mobile stores and instantly takes photos and sends this photo to the server for processing.

🛡 The backend section of the application is src\pages\home\home.like ts .files with the TS extension are made in TypeScript.

Upload Camera

IONIC ALERT (ION-ALERT) PLUGIN

A warning appears above the content of the application and must be manually removed by the user so that they can continue to interact with the application. In the application, an ion-alert warning is given for the user to take the correct photo.

🔎 Title: Title of the warning box

🔎 Subtitle: Warning text

🔎 Buttons: The button used to remove the warning if the OK button is clicked, the photoOne() method is executed and the photo is taken.

Ionic Alert

IONIC CAMERA PLUGIN

The Ionic camera plug-in is a necessary plug-in for taking photos or videos from mobile devices. Cordova plugin requires: cordova-plugin-camera

🔎 Quality

🔎 destinationType: Destination Type

🔎 encodingType: Coding Types

🔎 media Type: Media Type (Picture)

Install Camera

Install Cam

FIRST DRAFT DRAWINGS OF THE PROJECT

Wireframe Templates

As content, you can design your application’s pages completely freely. The wireframe drawing you saw above was a drawing designed when the project first started. Then we created the designs of the project. I have to say as a footnote that, unfortunately, our product does not support English, so I have to share it in Turkish.

Facipa

The visuals I have given above are the analysis page of the project and the feedback on the analysis result. Thus, we have come to the end of FaCiPa. Thank you for following it patiently. Stay healthy ✨

REFERENCES

  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. The Spreading of Internet and Mobile Technologies: Opportunities and Limitations, Hasan GULER, Yunis SAHİNKAYASİ, Hamide SAHİNKAYASİ. Journal of Social Sciences Volume 7 Issue 14 December 2017, 03.10.2017-27.10.2017.

Facial Paralysis Assistant: FaCiPa

Hello everyone, as I promised you before, I’m here to introduce FaCiPa. I will introduce you to the details of how to make an application from scratch by approaching the FaCiPa application step by step, which you have come across in many interviews, interviews, and practices. Excuse my excitement today, because I feel like every project I do is my child. So much so that this project is very valuable to me, as it also contains memories from my own life.