«Мозг ребёнка, проводящего три часа у экрана, похож на мозг наркомана»
Новые медиа ворвались в нашу жизнь стремительно. Смартфон заменил многое: ежедневник, компьютер, игровая приставка, плеер, фотокамера, навигатор, будильник и телефон теперь умещаются в кармане брюк. Большинство не могут представить свой обычный рабочий день без карманных девайсов. Влияние электронного облака распространилось и на детей: ребёнок, играющий в планшет, уже никого не удивит.
Среднестатистический ребенок проводит больше времени в электронных медиа, чем в школе, а большинство подростков находится онлайн практически круглосуточно. Это показывает статистика, опубликованная на портале исследовательского центра США. И родители далеко не всегда подают правильный пример. Британское исследование показало, что в то время как 6 из 10 родителей переживают, что их дети проводят слишком много времени перед экранами, 7 из 10 детей уверены, что это родители не вылезают из электроники.
Американская ассоциация педиатров (ААП) еще 30 лет назад предложила два простых правила, касающихся воспитания детей в мире медиа: ребенок до двух лет вообще не должен контактировать с электроникой, а потом время его контакта не должно превышать два часа в день. Но 30 лет назад люди еще не слишком хорошо представляли себе, что такое переносной телефон, не то что смартфон. Речь тогда шла в основном о телевизоре.
ААП даже проводила исследования, направленные на изучение влияния экрана на мозг ребенка. В эксперименте задействовали 60 четырехлетних детей. Их поделили на две группы. Первая группа 10 минут смотрела на быстроменяющиеся картинки по телевизору, вторая — рисовала карандашами в другой комнате. Потом все дети прошли один и тот же тест на когнитивные способности. Половина, которая смотрела телевизор, справилась с тестом гораздо хуже. Быстрая смена картинок в огромном пространстве медиа, начиная от электронных игр и заканчивая социальными сетями и мессенджерами, утомляют мозг. Особенно детский.
«Я хочу, чтобы каждый родитель знал два основных научных факта:
1.Часть мозга, ответственная за планирование, принятие решений и управление импульсами (префронтальная кора), растет медленно и развивается только к 20 годам.
2. Время, проведенное у экрана, высвобождает гормон дофамин, и мы никогда так не подвержены воздействию этого гормона радости, как в подростковом возрасте».
Делани Растон, психолог, режиссер документального фильма Screenagers
Дофамин — это тот же гормон, что выделяется, например, при распитии алкоголя. Количество времени, проведенное у экрана (то есть, количество выброшенного в кровь дофамина), может серьезно повлиять на мозг. Делани Растер в интервью The New Your Times рассказывает об исследовании влияния видеоигр на детей. МРТ головного мозга ребенка, проводящего перед экраном до трех часов в день, похоже на МРТ человека, зависимого от наркотиков.
При этом стоит признать, что ограничить пользование электроникой до двух часов в день уже практически невозможно. Особенно если речь идет о подростках, значительная часть жизни которых сейчас проходит в социальных сетях. К тому же, если ребенок два часа делал задание для школы на компьютере, значит ли это, что теперь он не может посмотреть свою любимую передачу на ночь? В сентябре ААП освежила свои рекомендации касательно детей и электронного пространства:
- Медиа — всего лишь еще одна среда. Дети делают то же самое, что и всегда, но только виртуально. Как и любая окружающая среда, медиа может привносить в их жизнь и хорошее, и плохое
- Родительские обязанности не изменились. Те же правила, которые формируют реальную жизнь ребенка, распространяются и на жизнь виртуальную. Играйте с ними. Установите границы, дети их ожидают и в них нуждаются. Учите доброте
- Необходим образец для подражания. Ограничьте свое потребление медиа. Нельзя требовать от ребенка беспрекословного подчинения правилам, если вы сами их нарушаете. Воспитание ребенка требует реального общения, а не виртуального
- Мы учимся друг у друга. Дети развиваются лучше через коммуникацию. Разговоры родителей с малышами все еще важнейший фактор развития речи, в отличие от пассивного показа видеороликов. Чем больше живого общения используется в медиа, тем лучше (например, разговоры по скайпу с уехавшим родителем)
- Контент имеет значение. Качество информации важнее, чем платформа, с которой ребенок ее получает. Ограничьте количество жестокости в компьютерных играх, сексуального контента по телевизору
- Соучастие приветствуется. Участие семьи в медиапространстве облегчает социальное взаимодействие и обучение. Сыграйте в видеоигры с вашим ребенком. Ваше участие определяет то, как ребенок понимает медиапространство, вы направляете его
- Перерыв важен. Бесструктурные игры развивают креативность. Сделайте ежедневное время, проведенное за пределами экранов, приоритетным
- Установите границы. Использование техники, как и все остальные виды деятельности, требует разумных ограничений
- Быть онлайн — это нормально. Взаимоотношения в интернете необходимы для развития подростков. Социальные сети могут помочь сформировать детскую индивидуальность. Научите своего ребенка правильному поведению как в реальном, так и в виртуальном мире
- Создайте зоны свободные от техники. Например, семейный ужин или поездка в машине. Заряжайте телефоны за пределами детской. Эти действия улучшат взаимоотношения в семье и сделают сон ваших детей крепче
- Дети всегда остаются детьми. Они будут ошибаться, используя медиа. Эти ошибки могут превратиться в опыт при терпеливом обращении. Правда, некоторые нарушения — секстинг или размещение в сети опасных изображений — это сигнал родителю о том, что необходимо вмешаться
Влияние электронных устройств на мозг детей
Результаты исследований, проливающие свет на проблему использования детьми гаджетов
Двухлетний малыш просит ваш смартфон или планшет, чтобы посмотреть видео или поиграть в игру? Если ребенок растет в доме, в котором много всевозможных гаджетов, родителям сложно удержать его от их использования. Маленьких детей так привлекают высокотехнологичные устройства, что они становятся опытными пользователями смартфонов и планшетов задолго до того, как научатся читать и писать. Нередко родители дают детям все эти гаджеты, чтобы занять их чем-нибудь, особенно тогда, когда сами заняты.
Согласно отчету, опубликованному Управлением по делам радио, телевидения и предприятий связи Великобритании в 2012 году, 37 % детей в возрасте 3-4-х лет заходят на Интернет сайты, смотрят телевидение или играют в компьютерные игры и проводят 15,5 часа в неделю перед экранами.
Вопрос, который беспокоит не только родителей, но и ученых, состоит в следующем: способствует ли знакомство с высокими технологиями развитию детей или же гаджеты оказывают негативное влияние на процесс обучения.
Наносят ли электронные устройства вред детям?
Истина заключается в том, что у ученых еще нет достаточного количества данных, чтобы проконсультировать нас о влиянии технологий на когнитивное и социальное развитие детей, так как со смартфонами и планшетами вырастает пока еще только первое поколение малышей.
Что к этому времени уже обнаружили исследователи?
Дженни Радески, ученый из Бостонского университета, опубликовала исследование, в котором связывает чрезмерное воздействие средств массовой информации с плохими механизмами саморегуляции у детей раннего возраста и предполагает, что замена физической активности и взаимодействий с людьми использованием мобильных устройств может быть потенциально вредной для детей.
Интересный эксперимент, проведенный учеными в Центре развития детей ясельного возраста Барнард-колледжа, показал, что дети в возрасте от полутора до трех лет, которым давали поиграть с IPad, были настолько ими поглощены, что не реагировали даже тогда, когда их звали по имени. Когда позже дети играли без электронных устройств, они проявляли лучшее социальное и творческое поведение.
Исследование демонстрирует, что дети двухлетнего возраста и младше учатся лучше, используя свои природные чувства и ощущения для исследования окружающего мира и взаимодействия с другими детьми и взрослыми. Практические, активные занятия помогают малышам развивать сенсомоторные и эмоциональные навыки. Групповые игры также учат детей использовать свое воображение и навыки решения проблем.
Но так ли вредны высокие технологии и могут ли дети получать пользу от использования мобильных устройств?
Общеизвестно, что младенцы и малыши в возрасте до двух лет, как правило, лучше учатся и больше узнают с помощью игр и взаимодействия с различными материалами, которые способствуют их физическому и социальному развитию. Однако существует исследование, которое доказывает, что интерактивные медиа, такие как электронные книги или другие приложения, помогают детям в возрасте пяти-шести лет развивать словарный запас и улучшать навыки чтения.
По словам Ирины Вереникиной, научного сотрудника университета Воллонгонга в Дубае, ОАЭ, дети должны использовать мобильные устройства, чтобы играть в творческие игры, а не просто быть чем-то занятыми.
Она также считает, что правильно выбранные мобильные приложения, которые должны быть одновременно интересными и многовариантными, побуждают малышей использовать воображение и улучшают их способность к обучению.
Если мы не можем запретить использование мобильных устройств, как сделать так, чтобы дети получали от них максимальную пользу?
- Держите устройства на полу. Исследование д-ра Вереникиной показало, что лучше оставлять технологичные устройства на полу, так как в этом случае дети больше ползают и двигаются по сравнению с сидячим положением. Она также считает, что важно выбирать такие приложения, которые задействуют воображение детей, захватывают их интерес, а также подходят детям по возрасту и удовлетворяют их потребности.
- Знакомьте детей с новыми технологиями, но старайтесь, чтобы их расписание было сбалансированным. Д-р Рози Флувит, специалист в вопросах обучения детей в раннем возрасте Открытого университета в Великобритании, советует родителям знакомить детей с широким спектром занятий, включая новые технологии, поскольку они, безусловно, являются частью нашей жизни, но всегда помнить о том, что злоупотребление мобильными устройствами может оказывать влияние на поведение малышей.
- Используйте гаджеты вместе с ребенком. Эксперты рекомендуют родителям использовать мобильные устройства вместе с ребенком, особенно в младшем возрасте. Вы можете помочь вашему малышу получить больше пользы от смартфона или планшета, если будете находиться рядом и помогать ему. Лучший способ включить новые технологии в жизнь вашего ребенка заключается в том, чтобы сделать это занятие совместным. Активно участвуйте и контролируйте, чем занимается ваш ребенок в Интернете. Это также поможет вам установить стандарты на будущее. Контролируя ребенка и взаимодействуя с ним, вы помогаете ему получить позитивный опыт общения с людьми и научиться правильно использовать высокие технологии.
- Будьте образцом для подражания для вашего ребенка. Старайтесь проводить время с детьми без каких-либо устройств и просто общаться с ними. Оказывая им свое безраздельное внимание, вы обучаете их эмпатии и помогаете развивать механизмы саморегуляции, создавая долгосрочные воспоминания. И наконец, не позволяйте малышам принимать пищу перед телевизором и попытайтесь сами как можно реже использовать мобильные устройства в присутствии ребенка.
- Установите ограничения на время, проводимое детьми в Интернете. Допустимое время, которое дети могут проводить в Интернете, составляет несколько секунд или минут для младенцев и 15–30 минут для детей ясельного возраста. Всегда старайтесь отслеживать признаки того, что ребенок устал, хочет спать или потерял интерес к устройству, и вовремя переключайте его внимание на другое занятие. Делайте регулярные перерывы и объясняйте малышу, почему вы ограничиваете проведения им времени в Интернете онлайн. Старайтесь, чтобы ребенок не проводил время перед экраном перед отходом ко сну, так как это может помешать ему нормально заснуть.
Мобильный телефон и ребенок
Как только возникли мобильные устройства споры о их влиянии на организм человека не утихают. Ученые проводят много научных исследований. Еще в 2001 в Европе был введен запрет на продажу игрушечных мобильных телефонов, использование и рекламу телефонов для несовершеннолетних. В 2011 году ВОЗ (всемирная организация здравоохранения) отнесла излучение от мобильных телефонов в группу 2В, как возможно канцерогенных для человека, однако, через 2 года заявило, что никаких неблагоприятных последствий для человека не выявлено.
На данный момент точно установлено, что вред связан с электромагнитным излучением, которое телефон создает вокруг себя. Такое же излучение вокруг любого прибора, работающего от сети. Однако телефон находится вблизи от нашей головы. Наиболее чувствительны к электромагнитному излучению дети. Их кости, в частности кости черепа, более тонкие и в меньшей степени блокируют вредное излучение.
Чтобы оценить вредное воздействие «мобильников» на организм, был введен специальный показатель – удельный коэффициент поглощения электромагнитной энергии (SAR). Он показывает, какое количество энергии электромагнитного поля (в Ваттах) было поглощено одним килограммом тела человека за одну секунду. SAR – это первое, чем нужно поинтересоваться при покупке нового сотового телефона, заглянув в прилагаемую к нему инструкцию. Если SAR не превышает 0,2 Вт/кг, у телефона очень низкая облучающая способность. Если этот показатель попадает в интервал 0,2–0,5 Вт/кг – низкая, а если он больше 0,5, но меньше 1,0 Вт/кг – средняя. Облучающая способность считается высокой у аппаратов с SAR, превышающим 1,0 Вт/кг. К сожалению, до сих пор в мире не разработана единая методика определения этого коэффициента, поэтому результаты одинаковых исследований, проведенных в различных лабораториях, существенно отличаются друг от друга.
Влияние электромагнитного излучения на мозг человека
Негативное влияние электромагнитного излучения на мозг человека заключается в нагревании тканей головного мозга. Это может привести к хромосомным изменениям клеток мозга, их мутации и, как следствие, к возникновению опухоли мозга.
Как влияет электромагнитное излучение мобильных на детей?
Органы ребенка формируются на протяжении всего его детства. Воздействие электромагнитных волн способно нарушить их развитие. Воздействие радиоволн может влиять на психическое и физическое состояние ребенка. Некоторые исследования доказали, что сотовые телефоны могут стать причиной нарушения сна, вялости, сонливости, снижения иммунитета, нарушению памяти и психическим расстройствам. Основным проявлением является синдром раздражительной слабости. У детей младшего возраста он выражается капризами; неустойчивостью настроения и эмоциональной несдержанностью — у детей старшей возрастной группы. Сон становится тревожным, с неприятными сновидениями. Ребенку трудно заснуть, но также трудно ему и проснуться утром. Часто перед сном у ребенка возникает чрезмерное возбуждение, иногда сменяющееся слезами, страхами. Детям дошкольного возраста свойственна чрезмерная расторможенность.
Дети школьного возраста начинают испытывать трудности в учебе, ребенок становится рассеянным, ему трудно удержать свое внимание, сконцентрироваться. Ребенку становится трудно запомнить что-то новое, а то, что он уже знал, начинает забывать. Дети жалуются на частые головные боли. Ребенок не может сидеть спокойно, он постоянно двигает руками, плечами.
Так называемая детская нервозность — это самая мягкая форма неврастении. Ее характерными признаками являются повышенная утомляемость, эмоциональная неустойчивость, склонность к слезам и капризам, иногда ночные страхи (ребенок просыпается, плачет, зовет родителей). Может возникнуть боязнь темноты и одиночества.
С какого возраста можно пользоваться мобильным телефоном?
Для многих родителей сотовый телефон у их малыша является залогом его безопасности и их спокойствия. Ведь благодаря «мобильнику» ребенок находится под постоянным контролем своих папы и мамы. Однако здоровье должно быть на первом месте. Необходимо как можно на дольше оттягивать покупку мобильного телефона ребенку. Социологи считают, что самым подходящим возрастом для пользования сотовым является возраст от десяти лет.
Если же родители считают, что их малыш нуждается в телефоне в более раннем возрасте, им стоит позаботится о том, чтобы телефонные разговоры были максимально короткими. Лучшим выходом из такой ситуации считается вариант, когда связь в телефоне ребенка — односторонняя. Другими словами, родители могут звонить ребенку, а он им нет.
Специалисты Американской академии педиатрии и Канадского сообщества педиатров детям до двух лет предлагают не давать гаджеты вовсе. Детям до 12 лет планшет давать можно, но строго ограничивать по времени. По мнению педиатров, дети до 2 лет вообще не должны взаимодействовать с гаджетами.
Для детей 3 – 5 лет время на гаджеты должно ограничиваться 1 часом в день. С 6 до 18 лет можно играть не более 2 часов в день. Детские психотерапевты считают, что многие родители дают ребенку различные девайсы уже с 2-х лет, и даже раньше. В 3-4 года такие дети предпочитают планшеты другим игрушкам.
Чем вредит неумеренное использование смартфонов и планшетов ребенку?
- Это вредит физическому здоровью.
При длительном использовании планшета ухудшается зрение ребенка. Постоянное вглядывание в экран приводит к близорукости, а напряжение глаз – к их сухости.
Это грозит последующим воспалением и инфицированием. Длительное время нахождение в одной позе ухудшает осанку, может развиться искривление позвоночника (особенно страдает шейный отдел);
В результате долгого держания гаджета в руках, однообразного движения пальцами по экрану, могут возникнуть патологии кистей: растяжение связок, проблемы с сухожилиями, особенно это касается большого пальца;
Возможно нарушение координации между сигналами головного мозга и движениями рук;
Это может вызвать ожирение. При длительном использовании планшета ребенок уменьшает свою двигательную активность. Часто, «залипая» в планшете, любит полакомиться чем-то вкусненьким. По данным исследований американских ученых, дети, которым разрешено выходить в Интернет из своей спальни, на 30% чаще имеют избыточный вес.
- Это влияет на отношения между ребенком и родителями.
Ученые утверждают, что в период от рождения до двух лет мозг ребенка должен увеличиться в три раза. Новые нейроны образуются быстрее, если ребенок постоянно общается с родителями, слышит их голос. Благодаря этому в головном мозге устанавливаются связи, которые в будущем помогают налаживать эмоциональные контакты с другими людьми. Когда родители дают в руки ребенка планшет, высвобождая время для других дел, неизбежно сокращается время, проведенное вместе с малышом, страдает общение между ними. Дети, которые часами сидят за гаджетами, имеют проблемы с формированием нервных связей в головном мозге. Это плохо влияет на их умении концентрироваться на другом человеке, снижает самооценку. Поэтому они могут испытывать трудности в установлении личных отношений во взрослой жизни.
- Это может вызвать зависимость.
Профессор психиатрии Гэри Смолл называет замечательное свойство технологий: они постоянно дают возможность делать и получать что-то новое в виртуальном мире. От этого очень трудно отказаться, особенно детям. Ведь это так здорово — получить результат, которого ты захочешь, одним нажатием пальца на дисплей. Малыши моментально привыкают к этому. В отличие от взрослых, они не умеют сдерживать свои импульсы и контролировать желания. Захотел – получил. Планшеты и смартфоны не учат детей самоконтролю, а, наоборот – дают возможность не ограничивать себя в своих желаниях. Это вызывает зависимость, схожую с наркотической.
4. Учащение детских истерик. Планшет очень быстро превращается в любимую игрушку ребенка, с которой он не желает расставаться. Когда же вы забираете ее у него, неизбежны взрывы истерики и негодования. Малыш не может смириться с этим, и всячески демонстрирует свою ярость. Доктор Дженни Рэдески подчеркивает, что девайсы – не лучший способ успокоить и отвлечь ребенка, ведь они не предоставляют ему возможности сформировать внутренние механизмы саморегуляции.
5. Ухудшение сна. Игры на планшете и смартфоне перед сном возбуждают нервную систему малыша, приводя к трудностям засыпания, к беспокойному сну ночью. Свет, излучаемый экраном, подавляет выработку гормона мелатонин. Это приводит к смещению циркадных ритмов человека, сбивает цикл сна и бодрствования. Не разрешайте ребенку игры на планшете вечером, и особенно – перед сном. Замените их спокойными совместными играми, чтением книг.
6. Трудности в учебе. Исследования подтверждают, что дети, чрезмерно увлекающиеся девайсами, хуже учатся. У них ухудшается внимание, они не могут сосредоточиться, постоянно отвлекаются. Могут возникать проблемы с памятью, воображением, фантазией. Страдает свободный мыслительный процесс, который подменяется готовыми ответами виртуальной реальности. Ребенок не испытывает необходимости самому осмысливать события реальной жизни. От этого страдает скорость развития сенсомоторных и визуально-двигательных навыков, без которых невозможно обучение. Наконец, просто пропадает желание учиться, самому добывать знания. Снижается мотивация обучения.
7. Это не развивает умение общаться. При активном использовании смартфонов и планшетов живое общение вытесняется виртуальным, особенно среди подростков. При общении он-лайн не видишь лица человека, его мимики, жестов, поз, которые многое способны сказать об эмоциях. Это не дает возможности развивать социальные навыки, необходимые для успешного взаимодействия с людьми. Виртуальное общение лишает ребенка возможности увидеть реакцию другого человека, а значит – не дает возможности задуматься о последствиях своих слов и действий.
8. Это может вызвать психические отклонения. Психологи остерегают, что большое количество времени, проведенное ребенком у планшета или смартфона, способствует психическим расстройствам. У детей могут возникнуть депрессии, неврозы, повышенная тревожность, отсутствие привязанности к родителям. Легкодоступная информация в Интернете, не соответствующая возрасту ребенка, может привести к психозу, нарушениям в поведении, раннему половому влечению. При общении в социальных сетях есть большая вероятность наткнуться на психически больных людей, педофилов.
9. Увеличивает детскую агрессивность. Современный мир агрессивен и жесток. Дети, которые не ограничены в пользовании гаджетами, становятся еще более агрессивными. Ведь компьютерные герои не чувствуют боли и страданий, им не надо сопереживать и сочувствовать. Огромное количество игр провоцирует детскую жестокость, уменьшают чувствительность к насилию. Когда на экране кровь течет рекой, начинает казаться, что это нормально. Такое отношение многие дети переносят в реальную жизнь. Они начинают издеваться над сверстниками, избивать более слабых. На сегодняшний день есть немало случаев, когда подростки берут в руки оружие и расстреливают людей.
10. Социальная тревожность. Чрезмерное увлечение компьютерными устройствами не дает возможность развивать умение общаться, повышать навыки коммуникации. Это приводит к тому, что дети начинают испытывать тревожность в ситуациях, требующих живого общения. Они не знают, с чего начать разговор, как поддержать беседу, вести себя в обществе других людей.
Часто это вызывает страх, неуверенность в себе, нервозность. Подростки начинают избегать таких ситуаций, еще более погружаясь в виртуальный мир, где не надо общаться с живым человеком. Получается замкнутый круг. Так стоит ли давать ребенку планшет или смартфон? Решать, конечно же, родителям. Несомненны и плюсы таких устройств. Они могут помогать в обучении, развивать определенные навыки, обогащать знания ребенка. Но взрослым нужно пользоваться такими помощниками очень осторожно. Потому что очень быстро из доброго друга планшет может стать их злейшим врагом.
Влияние современных гаджетов на зрение ребенка
Есть мнение, что современные гаджеты серьёзно портят зрение. Особенно обвиняют в этом излучение от экранов. На самом деле ни один современный гаджет не превышает нормы электромагнитного излучения, и в этом смысле не несёт никакой опасности для зрения. Однако существует ряд факторов, на которые необходимо обратить внимание, чтобы сохранить остроту видения у себя и детей. Это размер и качество экрана устройства и условия его использования.
Чем меньше и хуже экран, тем сильнее приходится напрягать глаза. Поэтому телевизор лучше планшета. Нельзя долго смотреть на яркий экран, находясь в тёмном помещении. Лучше не читать с экрана и не давать детям смотреть мультфильмы в условиях сильной тряски. Необходимо правильно настроить освещённость экрана устройства: если на улице вы используете полную яркость, заходя в помещение, уменьшайте её на 2/3. Давая ребёнку смартфон или планшет, лучше посадить его за стол или поставить гаджет на подставку, чтобы расстояние от глаз ребёнка до экрана не менялось. Все эти рекомендации призваны снять чрезмерную нагрузку с глазных мышц и являются профилактикой снижения остроты зрения.
Говорить же о том, что использование гаджетов ведёт к слепоте, не правильно. Лучший способ защитить глаза ребёнка — ограничить время «общения» с гаджетом. Надо помнить, что длительное непрерывное «общение» с любым современным устройством вызывает синдром сухости глаз. Смотря на яркий экран, мы в 2-3 раза реже моргаем, а значит, недостаточно увлажняем свои глаза. В свою очередь, сухость глаз может привести к развитию их воспаления.
Как и любую другую проблему, снижение зрения легче предупредить, чем лечить. Меры профилактики не так сложны, как кажется. Стоит обращать внимание на размер и качество экрана (чем больше, тем лучше), правильно настраивать освещение (в помещении достаточно 1/3 от полной яркости), читать или смотреть видео, установив гаджет на подставку или положив на стол.
В тёмное время суток использовать гаджеты только с дополнительным освещением. Давать глазам отдых каждые 30-40 минут. По возможности ограничить время непрерывного использования гаджетов.
Дополнительным фактором, который, наряду с использованием современных девайсов, может спровоцировать ухудшение зрения у человека, является изначальная предрасположенность к тому или иному заболеванию глаз. Особенно это касается детей, у которых чрезмерные нагрузки на глаза при наличии врождённой патологии значительно ускорят её развитие. Прежде чем купить ребёнку планшет или смартфон, стоит сводить его на приём и осмотр к врачу-офтальмологу.
Информация подготовлена специалистами филиала ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Калининградской области в городе Зеленоградск».
Специалисты OpenAI обучают ИИ-системы ловкости человеческих рук
Мы все не раз удивлялись возможностям роботов компании Boston Dynamics. Однако последние наработки некоммерческой организации OpenAI, занимающей исследованиями в области технологий искусственного интеллекта, даже на фоне робо-псов Boston Dynamics выглядят как совершенно иной, более продвинутый уровень. OpenAI представила Dactyl – ИИ-систему, обученную управлению роботизированной рукой. Казалось бы, чего тут впечатляющего? Объясняем. Dactyl – это система, позволяющая роботизированной руке манипулировать физическими объектами на уровне, ранее недостижимом ни одной ИИ-системе. В перспективе система будет способна наделить робота физическим параметром ловкости.
О полноценном уровне ловкости роботизированного тела речи пока не идет, но инженеры OpenAI наконец-то заложили основу.
Ловкость рук и никакого мошенничества
Пожалуй, одним из самых прекрасных инструментов, которым нас наделила мать-природа являются руки. Именно человеческие руки, а ни какие-либо другие, включая конечности самых продвинутых обезьян, способны так тонко управлять своими пальцами. Инженеры-робототехники всеми силами пытаются адаптировать ловкостью человеческих рук в своих железных протеже, но каких-то очевидных и значимых подвижек в этом направлении не было уже давно.
Разработанная OpenAI система Dactyl предназначена для, казалось бы, самой простой задачи, с которой справится даже ребенок. Разве для нас сложно взять в руку, скажем, кубик с нанесенными на каждую из его сторон рисунками и перевернуть его на нужную сторону? Для нас, людей, эта задача не составляет никакого труда. Для робота – это настоящая пытка. Но благодаря мощным компьютерам исследователи смогли-таки обучить машину этому трюку всего за 50 часов.
Все дело в практике
Обучение системы Dactyl проходило в симуляционной среде. Для этого инженеры создали цифровую копию руки и поместили ее в компьютерную среду, работающую по принципу рандомизации. Инженеры задали определенный набор параметров для среды (например, размер кубика, гравитацию), а затем стали случайно менять эти переменные. Для более быстрого обучения системы исследователи создали сразу несколько таких виртуальных рук. Научив Dactyl адаптироваться к большому разнообразию возможных сценариев внутри виртуальной среды, ученые наделили ИИ-систему опытом, необходимым для адаптации к тем или иным сценариям задачи в реальном мире.
Спустя 50 часов тренировок внутри виртуальной среди ИИ-система научилась управлять реальной роботизированной рукой и выполнила 50 поставленных перед ней задач: провернуть кубик на ту или иную сторону, не уронив его и уложившись в 80 секунд для решения одного задания. Для того чтобы система могла «понять» в какую сторону поворачивать кубик, она использует набор камер.
На своем официальном сайте разработчики Dactyl поясняют, что в качестве основы для новой системы они применили алгоритм OpenAI Five, ранее разработанный для создания команды из 5-ти нейронных сетей, способных командно играть в DOTA 2. Эту цифровую братию мы с вами сможем увидеть на главном кибертурнире этого года — The International 2018, ежегодно проводимом компанией Valve.
Эффективность Dactyl доказывает возможность создания универсального алгоритма, способного обучать ИИ-систему на выполнение сразу нескольких задач. Главная польза от такой возможности заключается в том, что в будущем это упростит и ускорит сам процесс обучения систем искусственного интеллекта, поскольку разработчикам не придется с нуля создавать и обучать новые ИИ для решения тех или иных новых задач.
BionicSoftHand — безопасная и гибкая роботизированная рука с искусственным интеллектом от компании Festo
В данном решении нет скелетной структуры, рука выполнена из мягких и гибких материалов, фаланги пальцев выполнены из трехмерной текстильной ткани с тактильными сенсорами и гибкими проводниками, которые могут сгибаться помощью пневматических модулей. В запястье руки установлен узел с клапанами, которые приводят в движение элементы руки при необходимости мелко моторных движений.
Движениями BionicSoftHand управляет искусственный интеллект, способный обучаться методом проб и ошибок, а после адаптации к задаче быстро и автономно выполнять необходимые действия с предметами, по аналогии как это делает человек
Ссылка на описание от производителя решения BionicSoftHand тут.
Роботизированная рука BionicSoftHand оснащена:
— надувными сильфонами, вокруг которых располагается созданная с помощью технологии 3D-печати трехмерная ткань из эластичных волокон, которая изгибается вместе с движениями руки, когда в сильфоны подается воздух, по аналогии с работой мышц и сухожилий;
— пневматическими поворотными модулями;
— пневмоостровом на 24 пьезо клапана;
— бортовой материнской платой, в том числе для автономного управления движениями;
— датчиками инерции (движения) и силы (установлены в мягких пальцах), которые также созданные на базе гибких материалов и способны изгибаться в момент движения;
— самообучающимся модулем ИИ, способным самостоятельно просчитывать оптимальный способ взаимодействия руки с разными предметами и совершения разных действий, причем в кратчайшие сроки, получающим данные так же от 3D-камер с восприятием глубины для анализа предметов и движений.
Технические характеристики компонентов устройства:
Массив сенсорных датчиков на пальцах руки обеспечивает обратную связь с системами управления рукой (с компонентами ИИ), сообщая о совершаемых движениях самой руки и пальцев, а также о способах и движениях при контакте с разными объектами, так же ИИ анализирует информацию о том, правильно ли расположен объект в руке для его манипуляции, используя матрицу контактного восприятия, имитирующую чувство осязания человека. Далее ИИ просчитывает какие усилия нужно приложить для удержания предмета, какая должна быть выполнена двигательная последовательность для положений и перемещений пальцев, насколько широко нужно раскрыть ладонь и так далее.
Первоначально рука BionicSoftHand не запрограммирована на какие-то конкретные движения, а подключённый к ее плате управления ИИ обучается в процессе выполнения тестовых задач с помощью использования технологии параллельного обучения, создавая в виртуальной среде, со временем позволяя роботизированной руке становится только «умнее», а для решения новых задач использовать уже ранее изученные и верифицированные при реальных действиях комбинации движений, которые далее оптимизируются под новые задачи.
В демонстрационном видео ниже ИИ с роботизированной рукой дали задачу переместить помещенный в руку 12-гранный объект таким образом, чтобы определенная грань смотрела вверх, без объяснения действий по выполнения этой задачи.
Сперва, с помощью 3D-камеры с восприятием глубины, ИИ создает цифровую копию объекта, а затем помещает ее в виртуальную симуляцию со множеством виртуальных рук, которые манипулируют объектом до тех пор, пока не будет подобрана правильная комбинация.
Затем ИИ просчитывает варианты, чтобы найти и выполнить быстро оптимальные действия с предметом, а потом выполняет их в реальности, управляя элементами BionicSoftHand.
Компоненты для создания Электроника Евгения Велтистова все ближе и ближе к реальности.
Бионический глаз и 3D-кости: медицина будущего, доступная уже сейчас
Бионический глаз
Люди, интересующиеся темой медицинских технологий будущего, наверняка слышали про бионический глаз Argus II. Разработанный американской компанией Second Sight, он предназначен для улучшения зрения людей с тяжелой формой пигментного ретинита. Это редкое наследственное заболевание, при котором светочувствительная сетчатка глаза постепенно деградирует.
Argus II состоит из двух элементов: имплантата сетчатки и внешней системы, состоящей из вмонтированной в очки камеры с небольшим процессором. Камера записывает изображение в реальном времени, которое обрабатывается и отправляется по беспроводной сети к импланту. Argus II использует 60 электродов, чтобы стимулировать оставшиеся здоровые клетки сетчатки глаза пациента и отправить визуальную информацию в зрительный нерв, таким образом восстанавливая способность различать свет, движение и формы.
Первая операция по установке бионического глаза прошла в 2013 году, а всего в мире уже больше 200 пациентов с Argus II.
Печать костей
Благодаря технологии 3D-печати и новой технологии, разработанной учеными из университета Нового Южного Уэльса (Австралия), появилась возможность печатать кости.
Напечатанный гибридный материал, состоящий из комбинации цинка, кремния и фосфата кальция, помещается в место, где повреждены кости, и используется в качестве каркаса, пока человеческие кости не восстановятся.
Пока что эта разработка — лишь эксперимент, и непонятно, при каких травмах можно будет использовать эту технологию. Предполагается, что после восстановления костей пациента ученые будут вынимать напечатанный материал из организма, а человек продолжит жить нормальной жизнью. Также возможно, что кости будут срастаться поверх напечатанного материала.
В дальнейшем ученые планируют заменять сильно поврежденные кости и суставы полностью, вставляя вместо них напечатанные импланты.
Биопечать тканей и органов
Ученые также работают над тем, чтобы можно было печатать мягкие ткани, органы, сосуды и даже отдельные клетки человеческого организма.
Если раньше точную форму клетки или органа было получить достаточно сложно, то теперь этот процесс автоматизирован, хотя и требует серьезных вложений и исследований.
Доктор Лучано Видал, работающий вместе с другими учеными из Центральной школы Нанта (Франция), в 2020 году провел успешный эксперимент по печати индвидуального каркаса из фосфата кальция для лечения серьезных костных дефектов у овец.
Сначала ученые сканировали весь участок организма, где наблюдался дефект, а затем печатали персонализированный каркас, анатомически подходящий под место дефекта.
Чтобы использовать технологии 3D-печати на людях, ученым предстоит решить проблему принятия организмом напечатанных клеток и тканей. В случае с имплантацией отдельных органов, нужно понять, как соединить напечатанную сосуды новых органов с сосудистой системой хозяина. Но уже сейчас можно отметить, что 3D-биопечать — область, обладающая огромным потенциалом и способная совершить прорыв в области современной медицины и здравоохранения.
Гель, останавливающий кровотечение
Биотехническая компания Suneris разработала гель Vetigel, способный почти мгновенно останавливать кровотечение.В 2015 году Vetigel придумал студент Политехнического института Нью-Йоркского университета Джо Ландолина, которому на тот момент было 17 лет.
Гель представляет собой сеть независимых полимеров. В момент нанесения на пораженный участок кожи они формируют структуру, которая не только работает как пластырь, но и помогает организму вырабатывать фибрин. Именно он отвечает за свертывание крови.
Пока что VetiGel можно использовать только в ветеринарных целях, но ученые надеются, что получат разрешение на использование геля там, где он может быть критически необходим — например, в реанимациях или зонах боевых действий.
Уже сейчас Vetigel можно купить на официальном сайте компании всего за $35.
Голограмма для медицины
Представьте себе медицинский осмотр, во время которого врач сможет не только посоветоваться со своими коллегами с другого конца света, но и посмотреть на конкретный орган человека и тут же получить всю нужную информацию во всплывающем окне. Например, результат рентгена или МРТ.
Такое решение прямо сейчас предлагает Microsoft. Компания разработала Hololens 2 — очки смешанной реальности, созданные специально для оптимизации работы специалистов.
Сами Hololens представляют собой надеваемый на голову обруч с линзой и встроенными внутрь микродиспелями, которые создают голограмму изображения в пространстве. Информацию и голограммы, которые видит пользователь, можно выводить через проектор, а сами элементы голограммы активны — например, при использовании приложения электронной почты можно отправить письмо, а голограмму МРТ пациента можно рассмотреть с разных сторон.
Помимо создания голограммы в пространстве, Hololens 2 с помощью искусственного интеллекта и машинного обучения отслеживает движение рук пользователя без каких-либо контроллеров. Пользователям достаточно в прямом смысле нажать на кнопки в воздухе.
Функцию управления интерфейсами приложения Microsoft Teams с помощью жестов в воздухе показал один из сотрудников компании на презентации Hololens 2.
Hololens используется не только в бизнесе, но и в медицине, производстве (например, чтобы видеть структуру отдельной детали в виде трехмерного изображения) и обучении. Стоимость на официальном сайте производителя — от $3,5 тыс.
Датчики в крови
Исследователи из института Макса Планка провели эксперимент с роботами микроразмеров, которые в буквальном смысле плавают в крови организма.
Подобные роботы размером меньше 1 мм обеспечат целенаправленное лечение и могут использоваться для «доставки» лекарств.
Чтобы эта технология стала по-настоящему массовой, ученым предстоит придумать, как сделать подобных роботов удобоваримыми, чтобы организм мог нормально функционировать после проглатывания микроустройства.
Подобные технологии уже есть на рынке: например, японские компании Otsuka Pharmaceutical и Proteus Digital Health создали легкоусваиваемый датчик, который пациент принимает внутрь. Подобный робот способен доставлять в организм препараты, применяемые при психических заболеваниях (депрессии, биполярном расстройстве и шизофрении).
Робот-хирург
В будущем сложные хирургические операции будут проводить с помощью роботов-помощников.
Один из самых известных роботов-хирургов Da Vinci с начала 1990-х годов помогает проводить сложные операции врачам по всему миру.
Роботизированные руки Da Vinci оснащены инструментами, имеющими семь степеней свободы и изгибающимися на 90 градусов.
С помощью Da Vinci возможно провести сложные операции по удалению злокачественных опухолей, не удаляя пораженный орган или ткани целиком, как это требовалось раньше. Благодаря этой точности, гинекологические операции и удаление опухолей, тем не менее, дают возможность женщине забеременеть и выносить ребенка.
Другая компания, производящая роботов-хирургов — Medrobotics. Благодаря своему строению, напоминающему змею, Flex Robotics System позволяет врачам проводить операции в труднодоступных участках организма.
Директор отделения хирургии головного и шейного отделов Медицинского центра Университета Питтсбурга Умамахесвар Дуввури использовал Flex Robotics System для выполнения более полудюжины операций в месяц на горле.
По словам Дуввури, роботизированная система Flex настолько проста в использовании, что даже студенты-медики могут научиться ей эффективно пользоваться за три попытки. А ее высококлассная точность позволяет врачам «пробираться» в любое место тела и причинять меньше вреда мягким тканям.
Илья Чех, основатель компании «Моторика»:
«Роботы во многих вещах заменят человека, и хирургия будет одним из первых направлений. По своей сути, операция — это линейный понятный процесс с набором действий и ситуативными вариантами решения сложностей. Здесь стоит отметить, что большая часть возможных сложностей связана как раз с тем, что операцию делает человек и инструменты заточены под него. Робот-хирург же может быть спроектирован под совсем иной способ проведения классических операций, что упростит процесс и снизит количество осложнений. Аналогичный пример можно провести с беспилотными автомобилями: можно сделать антропоморфного робота, который будет управлять автомобилем, спроектированным для человека, а можно сделать сам автомобиль изначально беспилотным. То же самое и в хирургии: первые роботы-хирурги создавались для проведения операций по сути человеческими инструментами. Сейчас разработчики вместе с врачами уже задумываются на тем, как изменить весь процесс операции с учетом того, что ее всегда будет проводить робот».
Бионические протезы
Разработка бионических протезов — одно из самых технологичных направлений в медицине. Благодаря протезированию люди, оставшиеся без конечности, могут вести почти полноценную жизнь.
Раньше биопротезы выполняли простые функции разжатия или сжатия за счет оставшихся мышц, но сейчас они стали не просто заменой недостающей опоры, а настоящим функциональным гаджетом.
Уже сейчас на рынке есть модели со встроенными многофункциональными датчиками, модулями Wi-Fi.
Пока что основная проблема при разработке и распространении всех новейших медицинских технологий — их дороговизна и недоступность для большинства специалистов и простых людей. Например, бионический протез руки в России обойдется от ₽100 тыс. до ₽1,5 млн.
Илья Чех:
«Любая вновь создаваемая технология будет изначально очень дорогой и недоступной. Затем по мере ее развития она будет упрощаться, удешевляться. Ускорить этот процесс можно, например, с помощью создания огромного спроса (через субсидии) или прямых инвестиций в разработку и улучшение технологий и продуктов».
Следующий шаг в развитии протезирования — создание вживляемых интерфейсов, которые будут считывать сигналы мозга. С помощью таких технологий носители протезов смогут делать покупки в интернете, общаться в мессенджере, передавать информацию разработчикам протеза, выполнять сложные действия.
Например, в 2015 году Агентство перспективных исследовательских проектов в области обороны США (DARPA) провело эксперимент, при котором парализованная женщина управляла авиасимулятором истребителя F-35 c помощью механических рук, которые получали сигналы от ее мозга.
В апреле 2021 года проект Илона Маска Neuralink, который занимается созданием вживляемых чипов, показал видео, где макака играет в видеоигру с помощью такого импланта.
Предполагается, что чип будет крепиться за ухо, от него к мозгу будут идти электроды, всего около 1 500 штук, каждый из которых в четыре раза тоньше человеческого волоса.
Операция по вживлению чипа — не сложнее лазерной коррекции зрения. Предполагается, что имплант в первую очередь будет полезен людям с неврологическими заболеваниями, но в будущем компания Маска планирует запустить массовое производство, чтобы с помощью чипов увеличить эффективность мозга.
Российская компания «Моторика» тоже занимается разработкой вживляемых интерфейсов. По прогнозам Чеха, примерно через 20–30 лет технология станет доступной и безопасной для людей.
5 технологий искусственного интеллекта, которые изменят бизнес в ближайшем будущем
Технологии искусственного интеллекта постепенно выходят на плато продуктивности. Среди первых ласточек – сервисы распознавания речи, на базе которых работают чат-боты. Также интерес у пользователей вызывают технологии автоматизированного машинного обучения и бизнес-приложения со встроенными механизмами ИИ. Растет спрос на платформы искусственного интеллекта, предоставляемые в виде услуги, и соответствующие облачные сервисы. Но некоторые применения, например — в автономных транспортных средствах, будут реализованы лишь лет через 10.
Искусственный интеллект идет в массы
Последнее исследование Gartner о развитии искусственного интеллекта свидетельствует о большом разнообразии применений ИИ на предприятиях. И это логично, учитывая, что по данным опросов, проводимых этой компанией, в 2019 г. доля организаций, внедривших ИИ, выросла по сравнению с прошлым годом с 4% до 14%. И, несмотря на относительную молодость рынка ИИ в целом, аналитики Gartner поместили сразу две технологии в секцию «плато продуктивности» — «распознавание речи» и «ускорители ИИ на основе графических процессоров» (последние подходят для создания систем искусственного интеллекта гораздо лучше, чем процессоры «общего назначения»).
Среди других применений ИИ, которым прочат скорый успех, — средства диалогового ИИ, чему способствует успех виртуальных ассистентов наподобие Amazon Alexa, Google Assistant и т.д. Появляется интерес к новым технологиям, таким как дополненный интеллект (augmented intelligence), «периферийный» ИИ (edge AI), популярность которого растет вместе с популярностью самих периферийных вычислений, автоматизированная разметка данных и «объяснимый» ИИ (система искусственного интеллекта, решения которой люди могут объяснить). А вот автономные транспортные средства, которые, как считаю многие, вот-вот появятся на дорогах, по мнению Gartner, «выедут» на плато продуктивности больше, чем через 10 лет.
«Голубые фишки» ИИ
В целом на «кривой хайпа» искусственного интеллекта появилось немало новых технологий, и существенная доля из них отмечена голубыми кружками, свидетельствующими о том, что в Gartner надеются на их скорый выход на плато продуктивности. Причем многие из них получили прогноз «от двух до пяти лет до внедрения», еще только взбираясь на пик надежд.
Однако, как одновременно отмечают аналитики, далеко не все из новых технологий имеют понятное применение и способны принести пользу бизнесу. И надо стараться реалистично подходить к прогнозам и анализу перспектив внедрения.
Так или иначе, компаниям, которые стремятся идти в ногу со временем, аналитики советуют как минимум готовить финансово-экономическое обоснование для внедрения ИИ. А тем, кто уже провел первичные внедрения, стоит задумываться о масштабировании проектов.
Кривая Gartner для искусственного интеллекта
Источник: Gartner, 2019
Технологии искусственного интеллекта, на которые стоит обратить особое внимание
Среди всех ИИ-технологий аналитики Gartner особо выделили пять, способных наиболее серьезно изменить бизнес-процессы уже в обозримом будущем, и советуют ИТ-директорам внимательно следить за их развитием.
Дополненный интеллект
К системам дополненного интеллекта (augmented intelligence) аналитики относят средства автоматизации, помогающие повышать продуктивность умственного труда человека. Они помогают организовать «партнерство» между людьми и ИИ, в котором первые играют главенствующую роль.
Использование искусственного интеллекта в этом качестве помогает уменьшить объем рутинной работы и, соответственно, количество ошибок в ходе ее выполнения. А участие человека, в свою очередь, снизит риск, связанный с автоматизированным принятием решений — за счет того, что человек сможет решить вопросы, ответам на которые ИИ еще не обучен.
Чат-боты
Чат-боты, «лицо» искусственного интеллекта, с которым мы сталкиваемся почти ежедневно, также меняют процессы, касающиеся взаимодействия с клиентами. Например, в компании Kia они еженедельно помогают решать вопросы 115 тысячам автовладельцев, а в немецкой сети дискаунтеров Lidl бот по имени Margot дает покупателям советы по выбору вин и закусок.
Чат-боты могут быть текстовыми и голосовыми, на стандартные вопросы они отвечают по сценарию, составленному заранее с учетом опыта, накопленного живыми операторами. Они могут применяться для решения задач отдела кадров или службы технической поддержки, помогать адаптации сотрудников на новом месте и т. д. Но в наибольшей мере эти ИИ-решения изменили процесс обслуживания клиентов. Если раньше пользователю обычно приходилось изучать интерфейс взаимодействия с системой, то теперь чат-бот «изучает» пользователя, «угадывая» его намерения и подсказывая дальнейшие действия.
Машинное обучение
Среди задач, которые позволяет решать машинное обучение, — персонализация обслуживания клиентов, динамическое ценообразование, диагностика заболеваний, противодействие «отмыванию» денег и многое другое. Принцип действия средств машинного обучения — обнаружение закономерностей, присутствующих в данных, с применением математических моделей. Машинное обучение используется все шире, чему способствуют стремительные темпы роста данных в организациях и активное развитие вычислительных инфраструктур.
Машинное обучение помогает оптимизировать процессы и находить новые решения задач бизнеса в самых разных отраслях. Например, в American Express алгоритмы машинного обучения и аналитики распознают попытки мошенничества почти в реальном времени, благодаря чему компания экономит миллионы, предотвращая потери. А в Volvo аналитические системы прогнозируют вероятные отказы и необходимость ремонтно-технического обслуживания различных узлов автомобилей, способствуя повышению их безопасности.
Система управления ИИ
По убеждению экспертов, пренебрегать созданием системы управления ИИ (AI governance) на предприятиях нельзя. Это необходимо, в том числе, для понимания и контроля потенциальных рисков, связанных с регулированием и возможностью ущерба для репутации. Как поясняют в Gartner, система управления ИИ строится на специально разработанных политиках предотвращения системных ошибок («предвзятости») ИИ, дискриминации пользователей или групп пользователей по тем или иным признакам и других возможных негативных последствий использования искусственного интеллекта.
При разработке системы управления ИИ специалисты рекомендуют руководителям по аналитике и ИТ-директорам уделить внимание трем областям: доверие, прозрачность и принципы этнокультурного многообразия (diversity). Необходимость обеспечить возможность доверять источникам данных и результатам работы систем ИИ — один из краеугольных камней их успешного внедрения, а выработка требований прозрачности к источникам данных и алгоритмам позволит уменьшить риски. Забота о соблюдении принципов многообразия в данных и алгоритмах способствует этичности и точности результатов работы решений на базе ИИ.
Интеллектуальные приложения
Еще несколько лет единственной возможностью внедрить средства искусственного интеллекта была самостоятельная разработка ИИ-систем. Однако сегодня большинство организаций предпочитают не разрабатывать такие решения и даже не приобретать «отдельно стоящие» ИИ-системы, а получать средства ИИ в составе корпоративных приложений.
Исходно наиболее «интеллектуальными» были средства аналитики со встроенными технологиями ИИ. Однако в последнее время поставщики самых разных корпоративных приложений — систем ERP, CRM, кадрового менеджмента и офисных пакетов встраивают в них средства ИИ и начинают создавать платформы ИИ. Так что аналитики Gartner советуют ИТ-директорам требовать от поставщиков ПО включения ИИ-средств в планы развития своих продуктов, в том числе инструментами расширенной аналитики и средствами, оптимизирующими процессы взаимодействия с пользователем.
