JultikaUniversity of Oulu repository

Tiivistelmä

Kandidaatintyön tarkoituksena on selvittää, miten tekoälyä sovelletaan proteeseissa. Työssä käsitellään ensin tekoälyyn liittyvät asiat, kuten koneoppiminen ja oppimiseen liittyvät metodit, neuroverkot sekäTuringin testi. Perehdytään myös elektromyografisen proteesin perustoimintaan sekä proteeseissa hyödynnettävään koneoppimisee n. Myoelektrisen proteesin käytöstä löytyy ongelmakohtia ja näihin keksittyjä ratkaisuja myös selvitetään.

Proteesit ovat olleet käytössä jo tuhansia vuosia, ja niitä käytetään palauttamaan ihmise n toiminta tai ulkonäkö esimerkiksi amputaation jälkeen. Syitä amputaatiolle on monia, osa ihmisistä on syntynyt ilman tiettyä kehon osaa, kun taas toiset ovat menettäneet raajansa osana syövän, diabeteksen tai vakavan infektion hoitoa. Tutkijat ovat kehittäneet niitä vuosisatoja, jotta amputaatiopotilaalle eläminen olisi helpompaa. Ohjelmoimisen myötä pystytään suunnittelemaan entistä laadukkaampia ja erittäin realistisia proteeseja.

Tutkimusmetodina tässä kandidaatintyö ssä on käytetty kirjallisuuskatsausta. Tavoitteenani on tunnistaa yhteyksiä tutkimusaiheen ja kerätyn aineiston välillä ottaen huomioon tutkimusaineiston ajankohtaisuus. Työn tuottamaa tietoa voi käyttää kuka vaan aiheesta kiinnostunut.

Työssä nousee esille erityisesti myoelektrisen proteesin käytön haastavuus sekä erilaisia ratkaisuja tälle ongelmalle.

Application of artificial intelligence in prostheses

Abstract

The purpose of the bachelor’s thesis is to find out how artificial intelligence is applied in prostheses. The work first deals with issues related to artificial intelligence, such as machine learning and learning-related methods, neural networks, and the Turing test. We will also familiarize ourselves with the basic operation of an electromyographic prosthesis and machine learning used in prostheses. There are problems with the use of myoelectric prosthesis, and solutions invented for these are also reviewed.

Prostheses have been in use for thousands of years, and they are used to restore a person’s function or appearance after, for example, amputation. There are many reasons for amputation, some people are born without a certain body part, while others have lost a limb as part of treatment for cancer, diabetes, or a serious infection. Scientists have been developing them for centuries to make life easier for amputees. With programming, it is possible to design even higher-quality and highly realistic prostheses.

A literature review has been used as a research method in this bachelor’s thesis. My goal is to identify connections between the research topic and the collected material, considering the topicality of the research material. The information produced by the work can be used by anyone interested in the subject.

In the work, the challenge of using a myoelectric prosthesis and different solutions to this problem come to the fore.