כך תורמת בינה מלאכותית לשיפור שנת הלילה

טכנולוגיה הופכת את החיים שלנו לנוחים וקלים יותר, אך יש לה עוד שימוש חשוב מאוד – היא מסייעת להבין כיצד החיים שלנו יכולים להיות נוחים וקלים. במובן הזה, יש לה חשיבות אדירה בכל הנוגע לחקר השינה. התחום הלוהט, שככל הנראה יגדיר את המאה ה-21 מבחינה טכנולוגית, הוא תחום הבינה המלאכותית. AI, באנגלית, קיצור של Artificial intelligence, שמסייעת לחוקרים לאתר את ההשפעות השונות על איכות השינה, להבין אותן ולספק דרכים לישון טוב יותר.

AI, בהגדרתו הרחבה ביותר, הוא כל משימה שמבוצעת על ידי מחשב או מכונה, שאם הייתה מבוצעת על ידי אדם – הייתה דורשת מידה של אינטליגנציה. ההגדרה הזו מכסה מגוון רחב של יישומים, ואכן AI נמצא בכל מקום כיום: מחיפוש קולי בגוגל או פייסבוק שמתייג אותך אוטומטית בתמונות ועד יישומים מתקדמים יותר, שכוללים מכוניות בנהיגה עצמית ומערכות מחשוב רפואיות שיכולות לסייע באבחון מחלות. זה בדיוק הזמן לשאול “סירי, מה יגרום לי לישון טוב יותר?”.

בשנים האחרונות חוקרים רבים מנצלים את טכנולוגיית ה-AI כדי להבין את תחום השינה. ב-2019, לדוגמה, פיתחו חוקרים בטכניון שבחיפה טכנולוגיה חדשנית לניטור דום נשימה, ביחד עם חוקרים מארה”ב ומברזיל. הם פיתחו מערכת טכנולוגית שאפשרה לקבל נתוני שינה ולהבחין, באמצעות בינה מלאכותית, מי מהנבדקים סובל מההפרעה. האבחון נעשה על בסיס שילוב של סמנים ביולוגיים, המתקבלים מריווי החמצן של הנבדקים בזמן השינה, בשילוב נתונים פיזיים ואישיים. בעזרת הבינה המלאכותית החוקים הצליחו לזהות את המקרים בדרגה בינונית או גבוהה.

משמעות חדשה לאמרה “לישון כמו תינוק”

הבינה המלאכותית כוללת תחום טכנולוגי בשם למידת מכונה (ML), שבה המחשב לומד מתוך הדוגמאות והנתונים ובונה מהם מודל לפעולה. כך ניתן להקים מערך של “ביג דאטה” – מערכי נתונים גדולים במיוחד שניתנים לניתוח על מנת לחשוף דפוסים ומגמות המתייחסות להתנהגות אנושית.

בעולם טכנולוגיית השינה, ערכות נתונים גדולות נוצרות לרוב על ידי חיישנים המוטמעים באפליקציות ובגאדג’טים. חיישנים אלה יכולים למדוד את דפוסי השינה שלכם בהתבסס על מדדים שונים כולל תנועת גוף, דפוסי נשימה, דופק ואפילו פעילות מוחית. ככל שהטכנולוגיה תלמד להכיר יותר את הרגלי השינה האישיים, החוקרים והרופאים יוכלו להמליץ על פתרונות שינה מותאמים אישית שישפרו את איכותה.

קחו לדוגמה את המוניטור לתינוק. המכשיר הקטן והיעיל הזה מספק להורים רבים שקט נפשי, משום שהוא עוקב אחרי קצב נשימותיו של ילדם, אבל גם מסייע להם לסגל לעוללים הרגלי שינה. איך? מוניטור שכזה מספק התראות לגבי נתונים סביבתיים כגון אור, טמפרטורה ולחות, כך שההורים מסוגלים לדייק אותם ובכך לשפר את איכות השינה שלו.

ישנן מערכות דוגמת מערכת Nanit, המספקת התראות ומסייעת בשיפור שנת התינוק על ידי למידה מהרגלי השינה והעדפות השינה שלו ומתן אימון אישי לשינה. כדי להשיג זאת, Nanit משתמשת בראיית מחשב כדי לצלם קטעי וידיאו של התינוק ומנתחת את הרצפים באמצעות אלגוריתמים מותאמים אישית, כדי לספק מידע רלוונטי בחזרה להורים על שינת התינוק.

הבינה המלאכותית מסייעת גם לניטור שנתם של המבוגרים. כיום יש חיישני מיטה וסיבים אופטיים שמסוגלים לנטר תהליכים פיזיולוגיים כמו תנועות גוף, נשימה ואפילו פעילויות לב בזמן שאתם שוכבים על המזרן. חברת Tech BRYTE הציגה מזרן חכם שלומד מנתונים שנמדדו על ידי חיישנים פנימיים וכן משוב שמסר המשתמש עד שהוא יכול לשפר את השינה על ידי התאמת הטמפרטורה, התמיכה והאור סביבו בזמן אמת. ישנם מזרנים חכמים שמחוברים לאפליקציית “אימון שינה” המופעלת על ידי AI ומספקת תובנות שינה והמלצות על סמך היסטוריית השינה שלכם. ניתן לחבר את המיטה לתכונות בית חכם אחרות, כמו וסתי טמפרטורה ואורות, כדי להתאים את תנאי הסביבה באופן אוטומטי.

חיישנים שמודדים את קצב הלב ואפליקציות שמספקות פתרונות שינה

מחוץ למזרן, יש אפליקציות שמטרתן לעזור לכם לישון טוב. רבים מיישומי השינה משתמשים באלגוריתמים של AI ולימוד מכונה כדי להבין טוב יותר את בעיות השינה שלכם ולהציע פתרונות לשיפורה. אפליקציה דוגמת Sonic Sleep משתמשת במיקרופון של הטלפון כדי להעריך רעשי רקע, ואז משתמשת באלגוריתם המופעל על ידי AI כדי לבחור את האודיו הנכון כדי להסוות אותו. אפליקציית Sleep.ai מזהה דום נשימה בשינה, נחירות וחריקת שיניים על ידי ניתוח דוגמאות קול.

באמצעות יכולות הניתוח, AI יכולה לספק המלצות בריאות ואורח חיים המבוססות על פרשנות של נתונים שנאספו ממכשירים לבישים ומיישומים ניידים. בשעונים חכמים לדוגמה, כבר קיימת הטכנולוגיה שעוקבת אחר איכות השינה ויודעת בהתאם לנתונים להמליץ על דרכים שיסייעו לכם אישית לישון טוב יותר.

בעשור האחרון נכללת הבינה המלאכותית גם בטכנולוגיות רדיו, שהוכחו ככאלה שיכולות ללכוד אותות פיזיולוגיים ללא מגע עם הגוף. העיקרון פשוט: לשלוח גל רדיו בעל אנרגיה נמוכה לעבר אדם שנמצא במיטה ואז לזהות את האות שהוחזר מהגוף. באמצעות עיבוד האותות החוקרים ממפים את דפוסי הנשימה, הדופק ותנועת הגוף מלא מהממצאים הללו.

בכל הקשור למדעי השינה, ההשפעה של AI רבת פנים. היא מסייעת לקלינאים לבצע אבחנות של הפרעות שינה ולרופאים לעקוב אחר שינויים בדפוסי השינה. הבינה המלאכותית כאן כדי להתעצם ועבור אנשים הסובלים מבעיות שינה, זו בשורה מבורכת. אמנם אין תחליף לייעוץ של איש מקצוע מוסמך, אך השיפור הגדול ביכולת לאסוף נתונים ולנתח אותם מבטיחים שבעתיד AI, למידת מכונה וביג דאטה יוכלו להשלים את החסר במשימות בריאות רבות הקשורות לשינה, כולל אבחון, טיפול וטיפול מתמשך למגוון הפרעות שינה.