طلاب جامعة مدينة هوشي منه للتكنولوجيا يصنعون لعبة لإعادة تأهيل اليد

[إعلان 1]

تم تطوير لعبة الفيديو من قبل مجموعة من الطلاب، باستخدام الذكاء الاصطناعي للتعرف على إيماءات اليد ودعم إعادة التأهيل لهذا الجزء.

بدأت مجموعة البحث (BK Hand Rehab)، قسم علوم الكمبيوتر، جامعة مدينة هوشي منه للتكنولوجيا، في بناء نظام التعرف على إيماءات اليد لألعاب الفيديو اعتبارًا من أغسطس 2022. قامت المجموعة بترقية النظام تدريجيًا إلى لعبة كمبيوتر للمساعدة في استعادة وعلاج وظيفة اليد.

وقال فو نغوك سانج، أحد أعضاء فريق البحث، إن ألعاب BK Hand Rehab يجري تطويرها للتركيز على دعم إعادة تأهيل المعصم واليد والأصابع.

تم تصميم اللعبة وتشغيلها عبر جهاز كمبيوتر وجهاز استشعار Leap Motion Controller. في البداية، يُطلب من اللاعبين تنفيذ إيماءات اليد وفقًا للتعليمات في كل لعبة. يتمتع المستشعر بالقدرة على استقبال والتعرف على المعلومات حول موقع نقاط معينة على اليد. ومن هناك، استخدم الفريق خوارزميات الذكاء الاصطناعي لتوليد أشكال وإيماءات اليد المقابلة، وإنشاء حركات داخل اللعبة.

طلاب يصممون لعبة فيديو لاستعادة وظيفة اليد — تساعد اللعبة المستخدمين على الحصول على ردود أفعال مرنة لليدين. فيديو : *فريق البحث*

تم تصميم نظام اللعبة بهيكل هرمي حسب المستوى، مما يعني أنه بالنسبة لكل لعبة، سوف يختبر اللاعبون مستويات من السهل إلى الصعب، مما يخلق تجارب أكثر تحديًا. اللعبة مناسبة للعديد من الفئات المختلفة من الجمهور مثل كبار السن أو المعاقين أو أولئك الذين يعانون من إصابات في اليد والذين هم في مرحلة العلاج الطبيعي. بفضل التعرف على إيماءات اليد للتفاعل مع اللعبة، يمكن للمرضى الذين يخضعون للعلاج الطبيعي التدرب والاسترخاء لخلق شعور مريح.

عادة، يقوم المرضى الذين يحتاجون إلى إعادة تأهيل اليد بممارسة تمارين ميكانيكية بسيطة، أو بدعم من الممرضات أو الأطباء. يعتمد حل الفريق على ألعاب الفيديو، مما يجعل عملية التعافي أكثر متعة وأقل مللاً.

يقدم مركز BK Hand Rehab حاليًا ثلاث ألعاب أساسية. يمكن للاعبين التدرب من خلال الألعاب الثابتة (اختيار الأشكال والألوان) أو الألعاب الديناميكية (تحريك الأشياء لالتقاط العناصر المتساقطة أو التحكم لتجنب العوائق).

يتم تطوير الألعاب من قبل الفريق باتباع عملية مكونة من 5 خطوات: الفكرة، التصميم، الإكمال، الاختبار والنشر. بالنسبة لإيماءات اليد المختارة لكل لعبة، استشار الفريق أبحاثًا من مؤسسات مرموقة مثل جامعة هارفارد وخدمة الصحة الوطنية التابعة للحكومة الاسكتلندية.

للتدرب من خلال الألعاب، يحتاج المستخدمون إلى حامل لليد، وجهاز كمبيوتر، ومستشعر Leap Motion Controller. يتم توجيه المستخدمين من خلال إجراءات محددة اعتمادًا على نوع اللعبة وبناءً على الموقف، سيقررون الإجراء الذي يجب تنفيذه للتفاعل مع السياق المقابل.

يتمكن المستخدمون من تجربة اللعبة في الحياة الواقعية. الصورة: فريق البحث — يتمكن المستخدمون من تجربة اللعبة في الحياة الواقعية. الصورة: *فريق البحث*

يجد بعض المستخدمين المنتج تمارين على شكل لعبة مبسطة ومريحة وسهلة التركيب والاستخدام. ويخطط الفريق للبحث عن أساليب أخرى لزيادة الدقة عند التعرف على إيماءات اليد والحركات الأكثر صعوبة. وفي الوقت نفسه، تحتاج الألعاب إلى تحسين الرسومات والميكانيكا لإضافة المزيد إلى تجربة المستخدم.

أستاذ مشارك أكد الدكتور كوان ثانه تو، نائب رئيس كلية علوم الكمبيوتر والهندسة بجامعة مدينة هوشي منه للتكنولوجيا (VNU-HCM)، والمدرب، أن مركز BK Hand Rehab يقدم حلاً رائعًا مقارنة بطرق العلاج التقليدية باليد، وذلك بفضل خلق تجربة تعافي مثيرة للاهتمام، وتقليل الملل، والمساعدة في توفير التكاليف وعدم الحاجة إلى سفر المرضى إلى المرافق الطبية.

وعلق الأستاذ المشارك تو قائلاً إن المشروع يتمتع بإمكانات كبيرة، على الرغم من أن استخدام ألعاب الفيديو لدعم إعادة تأهيل اليد ليس فكرة جديدة، وقد تم ذكرها وتحقيقها في العديد من الدراسات السابقة. ومع ذلك، لا تزال الدراسات السابقة تعاني من العديد من القيود مثل اختيار الحركات غير المناسبة للعبة، كما أن خطوة التعرف على إيماءات اليد لم تصل إلى الدقة والسرعة المتوقعة. وأضاف أن "مركز BK Hand Rehab نجح في حل العديد من المشاكل التي واجهتها الدراسات السابقة".

وأضاف أيضًا أنه من خلال ردود الفعل الواقعية من المستخدمين، يجب تعديل اللعبة لتناسب المرضى. ثانياً، كان الفريق بحاجة إلى الاعتراف بفعالية الحل من قبل المتخصصين في العلاج الطبيعي. وقال إن هذه هي النقاط التي تحتاج إلى استكمال، مضيفاً أنه يعمل مع قسم علوم وهندسة الحاسوب لدعم الفريق للارتباط بالمراكز الطبية ومستشفيات العظام، بهدف إجراء الأبحاث اللازمة.

فاز مشروع إعادة تأهيل اليد مؤخرًا بالجائزة الأولى في مسابقة المبادرة المجتمعية لعام 2023 التي نظمتها منظمة SonTa Foundation غير الربحية.