Išgirdę žodį „dvyniai“, mes linkę galvoti apie du identiškus žmones, kurie turi fizinių bruožų ir galbūt tam tikro elgesio ar keiksmažodžių. Tačiau technologijos pasaulyje šis žodis turi kitokią reikšmę. Tai reiškia ir tai, kas yra revoliucinė ir vis dar palyginti nepakartojama: skaitmeniniai dvynukai.
Skaitmeninis dvynys yra virtuali tikros sistemos kopija, dinaminis modelis, kuris, tiekiamas realiojo laiko duomenimis, imituoja elgesį to, ką jis vaizduoja. Tai yra tarsi išmanusis veidrodis, kuris ne tik atspindi kažko būseną, bet ir mokosi iš kiekvieno judesio, kurį jis daro, kad numatytų kitą.
Skaitmeniniai dvyniai daugelį metų buvo naudojami įvairiuose sektoriuose. Jie padeda mums numatyti orlaivių gedimus prieš jiems atsirandant, optimizuoti visas gamyklas ir projektuoti automobilius, kurie mokosi iš tūkstančių vartotojų vairavimo duomenų. Visai neseniai ši technologija taikoma žemės ūkyje, todėl, pavyzdžiui, daro didelę pažangą, numatančią klimato ir natūralių pasėlių pokyčių poveikį.
Medicinoje skaitmeniniai dvyniai yra „Gamechanger“. Pavyzdžiui, yra požiūrių, pagrįstų širdies skaitmeniniais dvyniais, kurie imituoja kiekvieno paciento širdies veikimą nepaprastai išsamiai. Tai leis gydytojams numatyti, kaip konkreti širdis reaguos į aritmiją ar specifinį gydymą, visi, niekada nekeliant rizikos tikram pacientui.
Šis virtualaus modeliavimo ir klinikinių duomenų derinys atveria duris į labiau nuspėjamą, suasmenintą ir saugesnę mediciną, kai terapiniai sprendimai grindžiami ne tik medicinine patirtimi, bet ir dėl to, kas nutiks paciento skaitmeniniame dvynyje. Bet kas nutiks, jei tai pritaikysime žmogaus smegenims?
Nuo gamyklų iki smegenų
Kognityvinė ir psichinė sveikata yra žmogaus gerovės ramsčiai, tačiau jie taip pat yra trapūs. Su amžiumi susijęs nuosmukis, depresija, nerimas ir neurodegeneraciniai sutrikimai vis dar kelia pagrindinius medicinos iššūkius.
Čia dirbtinis intelektas (AI) siūlo vilties langą. Integruodamas ir analizuodamas didelius duomenų kiekius, AI gali padėti nustatyti ligą anksčiau, geriau pasirinkti pacientus klinikiniams tyrimams ir net imituoti kiekvieno asmens progresavimą, naudodamas skaitmeninius dvynukus. AI siūlo būdą, kaip pablogėti, dizainui pritaikytos intervencijos ir pagreitinti saugesnių, efektyvesnių gydymo būdų plėtrą.
Mokslininkų komanda iš Duke universiteto, Kolumbijos universiteto, Nebrijos universiteto ir „Cognifit“ neseniai sukūrė naują pagrindą, skirtą spręsti žmonių psichinę ir pažintinę sveikatą per skaitmeninius pažintinius dvynukus. Tai yra virtualios reprezentacijos, integruojančios mūsų smegenų ir elgesio veiklos duomenis, kasdienius įpročius ir emocines reakcijas. Naudodamiesi AI, šie dinaminiai modeliai gali išmokti ir atnaujinti kiekvieną naują sąveiką.
Mes manome, kad kiekvienas žmogus gali turėti savo pažintinį „skaitmeninį dvynį“, kuris gali būti naudojamas numatyti, kaip vystysis jų atmintis ar dėmesys, ir pasiūlyti individualizuotą veiklą, kad išmokytumėte protą, kol kiltų rimta problema.
Esamų technologijų pritaikymas
Šios revoliucijos raktas yra integravimas į prietaisus, kuriuos daugelis iš mūsų jau turi – tokius dalykus kaip išmanieji laikrodžiai, veiklos stebėjimo įrenginiai ir miego jutikliai, kad būtų teikiama nuolatinė informacija apie mūsų kūną. Duomenys, susiję su širdies ritmu, miego kokybe, aktyvumo lygiu ir stresu, jau gali būti pateikiami realiojo laiko duomenimis į „skaitmeninį dvigubą“, kuris mokosi iš šių signalų, ir bet kuriuo momentu pritaiko rekomendacijas ar pažinimo mokymą mūsų fizinei ir psichinei būsenai.
AI vaidmuo būtų panašus į orkestro laidininką, koordinuojant visus šiuos duomenis ir integruojant juos į sistemą, kuri ne tik reaguoja, bet net numato mūsų poreikius.
Suasmeninti smegenų treniruotės
Iki šiol skaitmeninis „smegenų treniruotės“ buvo plačiai apsiribojęs linksmais žaidimais, turinčiais ribotą naudą. Kognityviniai dvyniai yra visai kitas dalykas – ne tik generinių pratimų rinkiniai, jie siūlo dinamišką ekosistemą, kuri realiu laiku pritaikoma kiekvienam asmeniui, prižiūrimi sveikatos priežiūros specialistų ir remiasi moksliniais įrodymais. Tai yra paradigmos poslinkis, pradedant nuo „vieno dydžio tinkamu“ požiūriu į tikrai individualizuotą ir prevencinę mediciną.
Žinoma, taip pat bus iššūkių. Skaitmeniniai dvyniai šioje srityje turės būti sukurti taip, kad užtikrintų duomenų privatumą ir kad algoritmų priimti sprendimai yra skaidrūs ir etiški. Mes taip pat negalime nepastebėti skaitmeninės atskirties, kuri galėtų pašalinti vyresnio amžiaus žmones ar tuos, kurie turi mažiau galimybių naudotis technologijomis.
Nepaisant to, neturėtume pamiršti galimos naudos-neseniai atliktoje metaanalizėje nustatyta, kad technologijos naudojimas padeda išvengti ir atidėti kognityvinį nuosmukį, tiek normalų, tiek patologinį.
Skaitmeniniai dvyniai yra pasirengę būti viena didžiausių šio amžiaus medicinos ir pažinimo mokslo revoliucijų. Prieš dešimtmečius idėja turėti kompiuterį kišenėje atrodė kaip mokslinė fantastika. Po kelerių metų atrodys taip pat natūralu, jei mus lydi pažintinis dvynys ir prižiūrėtų mus. Galų gale, kas geriau nei mūsų skaitmeninis dvigubas, padedantis mums suprasti, numatyti ir rūpintis savimi?