دانش‌بنیان‌ها در مبارزه با کرونا

مصاحبه خبرگزاری آنا با مهندس انوش اوحدی پیرامون محصول جدید شرکت دانش بنیان نیافام / سنسور تشخیص ماسک تنفس کووید-19

 سنسور تشخیص ماسک تنفسی کرونا

شرکت دانش‌بنیان نیافام موفق به طراحی و توسعه گجتی شده که قادر است افراد ماسک‌دار را از افراد بدون ماسک تشخیص دهد.

20.mp3 مصاحبه خبرگزاری آنا با مهندس انوش اوحدی پیرامون محصول جدید شرکت دانش بنیان نیافام / سنسور تشخیص ماسک تنفس کووید-19

گجتی برای تشخیص ماسک‌/ یادگیری ماشینی، تردد افراد بدون ماسک را محدود می‌کند.

گروه فناوری خبرگزاری آنا-هانا حیدری؛  بیش از ۹‌ماه از شیوع ویروس کرونا در جهان می‌گذرد، با این حال هنوز روش درمانی قطعی برای این بیماری پیدا نشده است. سازمان بهداشت جهانی، استفاده از ماسک را موثرترین روش در جلوگیری از ابتلا به ویروس کووید-۱۹ معرفی کرده است. بسیاری از کشورها زدن ماسک را برای شهروندان اجباری کرده‌اند، با این وجود برخی افراد حتی در اماکن عمومی و محیط‌های شلوغ نیز از زدن ماسک سر‌باز می‌زنند.

حالْ شرکت دانش‌بنیان نیافام، موفق به توسعه و تولید گجتی شده که قادر به تشخیص ماسک تنفسی روی چهره افراد است. این سیستم را می‌توان روی دستگاه‌های کنترل تردد نصب کرد تا ورود افراد بدون ماسک به داخل ساختمان‌ و محیط سربسته جلوگیری شود. این ابزار می‌تواند کمک شایانی به قطع زنجیره انتقال ویروس کرونا کند.

به گفته انوش اوحدی، مدیرفنی شرکت دانش‌بنیان سازنده این گجت؛ این سیستم مبتنی بر هوش مصنوعی است و مانند هر ابزار هوشمند دیگری باید فرایند آموزش را پشت سر بگذارد. یکی از چالش‌هایی که در ابتدای پروژه توسعه نرم‌افزار تشخیص ماسک داشتیم، کمبود تصاویر چهره‌‌ با ماسک بود.

ماسک تنفسی کووید-19

یادگیری عمیق چیست؟

درواقع هوش مصنوعی مانند کودکی است که با دیدن، یاد می‌گیرد. هوش مصنوعی، توانمندی‌های متفاوتی دارد که قدرتمندترین آنها یادگیری عمیق است. یادگیری عمیق، مبتنی بر شبکه عصبی است و به حجم زیادی داده نیاز دارد. درواقع اطلاعات توسط این شبکه عصبی، تجزیه و تحلیل شده تا سیستم، موارد جدید را یاد بگیرد. بدین ترتیب پایگاه اطلاعاتی ایجاد می‌شود که قادر به آنالیز تصاویر جدید و نتیجه‌گیری است.

طراحی نرم‌افزاری ماسک‌گذاری رو چهره

اوحدی می‌گوید؛ یکی از نیازهای یادگیری عمیق، برچسب‌گذاری اطلاعات است، یعنی هر تصویری که برای آموزش به سیستم ارائه شود باید با عنوان چهره با ماسک یا چهره بی‌ماسک برچسب‌گذاری شود. از آنجایی که تصاویر زیادی از چهره‌های ماسک‌زده، وجود نداشت، نرم‌افزاری توسعه دادیم که عملکردی مانند فتوشاپ دارد و روی تصاویر چهره انسان‌ها ماسک قرار می‌دهد.

نزدیک به یک هزار تصویر از چهره‌های مختلف تهیه شد با عنوان بی‌ماسک در اختیار سیستم تشخیص ماسک قرار داده شد. در مرحله بعدی، به کمک نرم‌افزار فتوشاپ مانندْ، روی این یک هزار تصویر، ماسک گذاشته شد و با برچسب ماسک‌دار به سیستم یادگیری عمیق ارائه شد. بدین ترتیب سیستم هوش مصنوعی آموزش دید و در حال حاضر قادر به تشخیص چهره بدون‌ماسک، از ماسک‌دار است.

سنسور تشخیص ماسک تنفسی کووید-19 تولید نیافام

سیستمی برای شناسایی افرادی بدون ماسک.

بسیاری از سازمان‌ها و شرکت‌ها گیت کنترل دارند که برخی از آنها دستی و برخی دیگر اتوماتیک است. سیستم تشخیص ماسک را می‌توان به سیستم گیت کنترل اضافه کرد تا علاوه‌بر صدور مجوز ورود و خروج پرسنل و ارباب‌رجوع، داشتن ماسک را نیز بررسی کرده و سپس اجازه ورود به ساختمان را بدهد.  این گجت می‌تواند به طور همزمان چند چهره در تصویر را بررسی کند و افرادی که ماسک نزده‌اند را مشخص کند.

چنین سیستمی که مجهز به یادگیری عمیق است و به صورت بلادرنگ، تصاویر را آنالیز می‌کند برای پردازش به کامپیوترهای قدرتمندی نیاز دارد.  در هر ثانیه ۳۰ فریم وجود دارد که بررسی آنها باید توسط سیستم کامپیوتری سنگین و بزرگی انجام شود که با احتساب نرخ دلار حال حاضر، تنها ۴۰ تا ۵۰ میلیون تومان هزینه کارت گرافیک آن می‌شود. بنابراین شرکت سازنده باید راهکاری مقرون‌به‌صرفه‌تر پیدا می‌کرد تا محصول خود را با قیمتی مناسب به بازار عرضه کند.

به گفته اوحدی؛ درنهایت از بوردهای کوچک یا مینی‌کامپیوترها در ساخت گجت تشخیص ماسک استفاده کردیم. سیستم فعلی می‌تواند وجود ماسک روی چهره با کیفیت بسیار پایین برای مثال، ۳۲ در ۳۲ پیکسل را نیز تشخیص دهد که موفقیت بزرگی به شمار می‌رود. حال به محصولی رسیده‌ایم که با قیمت مناسب و کارایی بسیار بالا به بازار، عرضه شده است.

گجت تشخیص ماسک تنقسی کویید-19 تولید شرکت نیافام

این سیستم در هر ثانیه ۳۰ تصویر دریافت می‌کند و  درصد خطای آن سه درصد  است. این گجت نمونه خارجی ندارد، درواقع در بیشتر کشورها دستگاه‌های کنترل تردد را مجهز به نرم‌افزار تشخیص ماسک کرده‌اند اما گجت تشخیص ماسک ابزاری مستقل، از سیستم‌های تردد است.

سیستمی برای تمام رخ‌ها

در تشخیص چهره معمولی، سیستم از طریق فیس‌لند‌مارک صورت فرد را شناسایی می‌کند. فیس‌لند‌مارک به 68 نقطه در نواحی مختلف چهره از جمله، دور چشم‌ها، بینی، اطراف صورت گفته می‌شود. گجت تشخیص ماسک می‌تواند با رویت تصویر نیم‌رخ فرد نیز وجود ماسک روی چهره را تشخیص دهد. این سیستم نوین حتی می‌تواند تشخیص دهد که ماسک به صورت درست، به صورت فرد زده شده است یا خیر. درواقع می‌توان برای سیستم، تعریف کرد که، ماسک باید سطح بینی تا زیر چانه را بپوشاند، بدین ترتیب، سیستم، تنها به افرادی اجازه ورود می‌دهد که ماسک خود را به درستی زده باشند.

استفاده از چنین سیستمی نه‌تنها می‌تواند زنجیره انتقال کرونا را قطع کند، بلکه به حفظ سلامت عمومی جامعه نیز کمک می‌کند. در این روزها که تنها سلاح بشر در مقابل همه‌گیری ویروس کرونا، ماسک تنفسی به شمار می‌رود، افرادی پیدا می‌شوند که با بهانه‌های کلیشه‌ای چون «نمی‌توانم نفس بکشم»، «تنگی نفس می‌گیرم» و... از زدن ماسک سرباز می‌زنند. شاید زمان آن رسیده که برخورد جدی‌تری با این قشر شود تا دریابند که زدن ماسک، تنها برای حفظ سلامت آنها نیست بلکه وظیفه اجتماعی آنها در قابل همشهریان خود است.

منبع :خبرگزاری دانشگاه آزاد اسلامی آنا http://ana.ir/i/512578

هانا حیدری
تهیه کننده:

هانا حیدری

تصاویر