This post is also available in:
English (אנגלית)
בפריצת דרך עבור רובוטיקה רפואית, חוקרים הכשירו בהצלחה רובוט לביצוע ניתוחים מורכבים רק באמצעות צפייה בסרטונים של מנתחים מנוסים. חדשנות זו, אשר ממנפת למידה ע"י חיקוי (Imitation Learning), מסמנת צעד משמעותי לקראת ניתוח רובוטי אוטונומי.
המחקר, בהובלת אוניברסיטת ג'ונס הופקינס ואוניברסיטת סטנפורד, הראה כיצד הרובוט הכירורגי דה וינצ'י הוכשר לבצע משימות כירורגיות בסיסיות אך חיוניות, כגון מניפולציה של מחט, הרמת רקמות גוף ותפירה. במקום לתכנת באופן ידני כל שלב של הליך, הצוות השתמש במאות קטעי וידאו כירורגיים, שהוקלטו על ידי מצלמות בפרק כף היד המותקנות על רובוטים של דה וינצ'י במהלך ניתוחים אמיתיים, כדי ללמד את הרובוט איך לבצע את המשימות האלה על ידי חיקוי התנועות של מנתחים אנושיים מיומנים.
"זה באמת קסום שיש את המודל הזה, וכל מה שאנחנו עושים הוא להזין אותו קלט מצלמה והוא יכול לחזות את התנועות הרובוטיות הדרושות לניתוח", אמר אקסל קריגר, מחבר בכיר של המחקר, על פי TechXplore. המודל בנוי על אותה ארכיטקטורת למידת מכונה שמפעילה מודלי שפה מוכרים, אך במקום לעבוד עם טקסט, הוא מתרגם תנועות אנושיות לנתונים קינמטיים מדויקים – הזוויות והתנועות המתמטיות של זרועות רובוטיות הנדרשות לביצוע הליכים כירורגיים.
החוקרים השתמשו בארכיון מסיבי של קטעי וידאו כירורגיים, עם קטעי וידאו שמקורם מעל 7,000 רובוטי דה וינצ'י הפועלים ברחבי העולם, ומעל 50,000 מנתחים שהוכשרו על המערכת. למרות השימוש הנרחב שלה, מערכת דה וינצ'י ידועה במגבלת הדיוק שלה. הצוות התגבר על כך על ידי אימון הרובוט להתמקד בתנועות יחסיות, במקום לנסות לשכפל פעולות אבסולוטיות, אשר יכולות להיות לגרום לטעויות. שימוש במערכת מבוססת בינה מלאכותית זו מסייעת ללמודל ללמוד כיצד לבצע הליכים ולהסתגל לסביבות חדשות ולא מוכרות בעזרת כמה מאות דוגמאות בלבד.
ההשלכות של מחקר זה הן מרחיקות לכת. בעבר, תכנות רובוט לבצע אפילו שלב קטן אחד של ניתוח, כגון תפירה, יכול היה לקחת שנים של קידוד ידני. באמצעות למידה ע"י חיקוי, הרובוט יכול ללמוד את המשימות הללו תוך ימים ספורים, פשוט על ידי צפייה בהדגמות וידאו. זה מאיץ את האימונים, מפחית טעויות אנוש, ומוביל לניתוחים מדויקים יותר.
צוות המחקר מחפש כעת להרחיב את הגישה שלהם לניתוחים מלאים, במטרה ללמד רובוטים הליכים מורכבים יותר. עם ההתקדמות המתמשכת בלמידה ע"י חיקוי, רובוטים כירורגיים מתקרבים לאוטונומיה, מה שעשוי להיות מהפכני עבור העתיד של ניתוחים.
