Äpp sündis koostöös tervisealast kosmosetehnoloogia arendava ettevõttega RightStep. TalTechi ja RightStepi ühine teekond algas Eesti Teadusagentuuri sektoritevahelise toetuse (SekMo) rahastatud projektist OsteoSense, mis uurib kosmoselendudel aset leidvaid luutervise muutusi ja luukao ennetamist. „OsteoSense keskendub luutervisele, eriti sellele, kuidas tekib kosmoselendudel tekib. Kui tahame jõuda tulevikus suuremate uurimis- ja avastussammudeni, on vaja keskenduda astronautide heale vormile,“ selgitas RightStepi kaasasutaja Mike Crooks.
Kuigi OsteoSense arendab peamiselt liigese- ja luutervist jälgivaid sensoreid, kasvas samadest inseneripõhimõtetest välja rühitööriist – et rakendada tehnilist oskusteavet inimeste toetamiseks nii kosmoses kui ka Maa peal.
TalTechi tööd juhtiva professor Jeffrey Andrew Tuhtani sõnul pärineb idee Crooksilt. „Paljud meie luu- ja lihaskonna mured on näha juba siis, kui vaadata inimese staatilist rühti. Kui seisad lõdvestunult paigal, siis räägivad hulk parameetreid – õlgade nurk, puusade asend, erinevate kehasegmentide vahed – väga palju sinu keha olukorrast,“ selgitas Tuhtan.
Rühirakendus kasutab arvutinägemist ja tehisaru, et tuvastada automaatselt keha probleemsed kohad ja mõõta võimalikke asümmeetriaid. Tuhtani sõnul soovis meeskond luua vabalt kättesaadava tööriista, mis ei vaja spetsialisti abi.
Isiklik tehisaru
Üks rakenduse tugevusi väljendub asjaolus, et see ei salvesta midagi. Tuhtani sõnul leiab kogu töötlemine aset kasutaja seadmes – andmeid ei talletata ega saadeta välistele serveritele. Privaatsust kaitsev lahendus tuli arendajate teadlikust otsusest.
Tuhtani ja Crooksi väitel oli nende eesmärk näidata, et tehisaru võib olla usaldusväärne. „Inimesed muretsevad, et ettevõtted koguvad ja hoiavad nende andmeid. Kõige lihtsam vastus sellele murele on muuta isikuandmete kogumine tehniliselt võimatuks,“ ütles Tuhtan.
Crooksi sõnul tahtsid nad algusest peale luua midagi, mida oleks lihtne kasutada, aga mis toetuks ühtlasi päriselt biomehaanikale: „Meie eesmärk oli kasutajasõbralik tööriist, mis tugineks päriselus kasutatavatele tugevatele mudelitele ja protsessidele.“
Äppi saab juba tasuta proovida – tuleb vaid teha täiskehafoto loomulikus, lõdvestunud asendis.
„Paljud meie luu- ja lihaskonna mured on näha juba siis, kui vaadata inimese staatilist rühti. Kui seisad lõdvestunult paigal, siis räägivad hulk parameetreid – õlgade nurk, puusade asend, erinevate kehasegmentide vahed – väga palju sinu keha olukorrast.”
Sel aastal ametlikult avatud tervise- ja kosmosetehnoloogia labor järgib Tuhtani sõnul väga praktilist, madala eelarvega filosoofiat. Foto: Jeffrey Andrew Tuhtan
Praktiline tudengilabor
Sel aastal ametlikult avatud tervise- ja kosmosetehnoloogia labor järgib Tuhtani sõnul “väga praktilist, madala eelarvega filosoofiat.” Selle taga pole turundusvõtteid ega suurt rahasüsti – on algatus, uudishimu ja meeskonnavaim. „Leidsime lihtsalt ülikooli küberneetikamaja pealt ühe vaba ruumi, viisime sinna oma seadmed ja hakkasime tööle.“
Labori südameks on tööstuspartnerite annetatud sensorid ja riistvara, mida saab nüüd vajalikes tingimustes katsetada. Välja on kujunenud keskkond, milles on võimalik muuta lühikese aja jooksul ideid toimivateks prototüüpideks.
Samuti on püsivalt oluline kaasata laboritöösse üliõpilasi. Alates labori esimesest päevast on TalTechi bakalaureusetudengid oodatud projektides kaasa lööma – nad kirjutavad koodi ning testivad ja katsetavad koos teadlastega. „Tudengitel on uskumatult kõrge motivatsioon. Nad tahavad ehitada, programmeerida ja luua midagi päriselt kasulikku. Ja täpselt selleks see labor loodigi.”
Crooks märkis, et paljud noored lahkuvad Eestist, kuna nad usuvad, et siin on nende kasutuses vähe võimalus. „See lihtsalt ei vasta tõele – kui me kaasame tudengeid koostöödesse, näeme, kuidas neile avanevad perspektiivid, millest nad polnud varem teadlikudki.”
Heaks näiteks on TalTechi informaatika ja tehisintellekti teise kursuse tudeng Katerina Manuilova, kes tegi oma praktika – projektitiimi juhendamise – jooksul ära suure osa rakenduse programmeerimisest ja vigade parandamisest.
Crooks lisas, et praktiline osalus andis tudengitele „töise kogemuse, mida nad saavad oma CV-s välja tuua”, ning rõhutas, et RightStep näeb tudengite kaasamises võimalust innustada tulevasi talente, mitte niivõrd nende pealt lühiajalist ärilist kasu teenida.
Manuilova sattus laborisse tänu sõbrale, kes teda sinna kaasa kutsus, kusjuures ta ise otsis enda sõnul samuti parasjagu „võimalusi osaleda ülikooli teadusgruppides.“ Kogemus õpetas talle nägema arendust kui üht tervikut. „Sain ka kogemuse, kuidas võtta vastutust ja langetada näiteks rakenduse vaadete kujundamisel väikseid, iseseisvaid otsuseid.“
Manuilova rääkis, et isegi kõige praktilisemad ülikoolikursused annavad sellest, kuidas arvutiteadust reaalselt rakendada, sageli piiratud ülevaate: „Otsest panust eeldavad teadusprojektid võimaldavad siduda programmeerimist teiste huvitavate valdkondadega ning näha, kas ja kuidas suudab arvutiteadus olemasolevaid lahendusi paremaks muuta. Lisaks on lihtsalt hea tunne, kui on tehtud valmis miski, mida inimesed saavad ise proovida ja sellele tagasisidet anda.“
„Leidsime lihtsalt ülikooli küberneetikamaja pealt ühe vaba ruumi, viisime sinna oma seadmed ja hakkasime tööle.“
RightStepi ja TalTechi koostöö ei piirdu tarkvaraga. Crooksi sõnul on ühiselt arendatud luutervise sensorid osalenud juba paraboolsetel katselendudel ning neid on lisatud ka Euroopa Kosmoseagentuuri lamamisuuringute taotlustesse, mis on avanud uusi võimalusi uurimaks, kuidas muutub inimkeha vähese gravitatsiooni tingimustes. Foto: Jeffrey Andrew Tuhtan
Insenerikoostöö, mis ulatub orbiidile
RightStepi ja TalTechi koostöö ei piirdu tarkvaraga. Crooksi sõnul on ühiselt arendatud luutervise sensorid osalenud juba paraboolsetel katselendudel ning neid on lisatud ka Euroopa Kosmoseagentuuri lamamisuuringute taotlustesse, mis on avanud uusi võimalusi uurimaks, kuidas muutub inimkeha vähese gravitatsiooni tingimustes. „Et saavutada sellist edasiminekut, läheb vaja tervet ökosüsteemi. Ilma TalTechi kompetentsita poleks see lihtsalt võimalik,“ märkis Crooks.
Nii Crooks kui Tuhtan näevad kosmoses uute terviselahenduste ideaalset kasvulava. Tuhtan selgitas, et astronautidel on keeruline füsioloogilisi andmeid koguda, sest traditsioonilisi sensorkombinesoone on ajamahukas ja tülikas kasutada. Seetõttu soovib meeskond luua kontaktivaba, mitteinvasiivse rühianalüüsi meetodi, mis töötaks ühtaegu tõhusalt kosmoses ning mida oleks ka Maa peal mugav kasutada.
Crooks nõustus, et kosmoseteaduse tulemustest tõuseb suurt kasu ka maapealsele tervisevaldkonnale. Tema sõnul võivad inimkeha uurimised äärmuslikes tingimustes ja nende põhjal saadud arusaamad viia tervishoidu parandavate lahendusteni ning muuta viise, kuidas inimesed oma heaolu jälgivad ja hoiavad.
Kuidas edasi?
Meeskond arendab juba järgmist rühirakenduse versiooni – sellist, mis ühendab rühianalüüsi suure keelemudeliga, et mõõtmistulemusi oleks võimalik paremini tõlgendada ja ning nende põhjal personaalseid harjutusi soovitada. Kasutajad saavad mõne aja pärast uue analüüsi teha ja jälgida, kas ja kuidas on nende rüht paranenud.
Kuigi praegune rakendus on tasuta, märkis Tuhtan, et tulevikus lisanduvad äpile tõenäoliselt ka tasulised funktsioonid – näiteks professionaalseks rehabilitatsiooniks mõeldud täpsem analüüs või põhjalikumad juhised. Mõte on hoida rühikontrolli lihtvõimalused kõigile kättesaadavana, ent pakkuda spetsialistidele ja edasijõudnutele lisatasu eest hädavajalikke tööriistu.
Praegu sõnastab Tuhtan aga sõnumi lihtsalt: „Kasutage äppi. Võtke jalanõud jalast, seiske seina ääres, tehke foto ja vaadake, mida tehisaru ütleb.”
„Et saavutada sellist edasiminekut, läheb vaja tervet ökosüsteemi. Ilma TalTechi kompetentsita poleks see lihtsalt võimalik.”