AI Destekli Gürültü Bastırma ile Hayat Kurtarmak

AI birçok şey yapabilir. Şu anda, yetenekleri ve potansiyeli hakkında oldukça farkındayız. Yine de, AI destekli gürültü bastırma ile hayat kurtarmaktan bahsedildiğinde, eğlenceli buluyoruz! Ancak bu artık hayal ya da spekülatif bir gerçeklik meselesi değil. En son araştırmalar, UAV’ler (insansız hava araçları) için verimli mağdur tespiti sağlayan yeni bir AI tabanlı gürültü bastırma sistemi UAV’ler tarafından etkili mağdur tespiti için. Sistem, özellikle doğal afet olaylarında çok faydalı olduğunu kanıtlıyor. 

AI Destekli Gürültü Bastırma: UAV’lerin Değer Önerisini Geliştirmek

İnsansız Hava Araçları, arama ve kurtarma görevlerinde sonuçlar göstererek değerini kanıtladı; bu görevler, depremler gibi büyük ölçekli doğal afetlerden sonra kritik ve verimli bir şekilde yerine getirilmesi zorlaşır. Bu felaketlerin ardından, bir depremin en belirgin sonuçlarından biri, oluşan enkaz miktarıdır.

Ancak UAV’ler, pervaneleri sayesinde önemli miktarda ses üretir. Bu ses, genellikle gürültü olarak algılanır ve ne yazık ki enkaz altından gelebilecek yardım çağrısı yapan insan seslerini boğar. Bu sorunu ele alan bilimsel yenilik, UAV gürültüsünü etkili bir şekilde bastırıp insan seslerini artırmaya yardımcı olur. Bu çözümün temel taşı, GAN’lar olarak bilinen çok güçlü bir AI modeli olan Generative Adversarial Networks’tir. 

Yatırım yapılabilecek en iyi beş drone şirketinin listesi için buraya tıklayın.

GAN’lar nasıl çalışır?

GAN’ların kullandığı AI modeli, çeşitli veri türlerini yüksek hassasiyetle öğrenebilir. Bu özellik, araştırmacılar/geliştiriciler tarafından UAV pervane sesi verilerinin farklı tiplerini doğru bir şekilde öğrenmesi için kullanıldı. 

Bu sesleri öğrendikten sonra, öğrenilen model UAV pervanelerine benzer bir ses üretebilir. Bu sese sahte-UAV sesi denildi. 

Son çözüm, bu sahte-UAV sesini UAV üzerindeki mikrofonların kaydettiği gerçek sestan çıkarmaktı. Sonuç, operatörün çevreden gelen insan seslerini net ve doğru bir şekilde duyması ve tanıması şeklinde ortaya çıktı.  

Teknik ve geliştirme mekanizması bilim camiasından büyük övgü aldı. Geleneksel gürültü bastırma sistemine göre birkaç avantajı vardı. 

Örneğin, dar bir frekans aralığında UAV gürültüsünü çok daha doğru bir şekilde etkili bir şekilde bastırabiliyordu. Ayrıca, gerçek zamanlı UAV gürültüsü dalgalanmalarına uyum sağlayacak kadar çevik olduğu ortaya çıktı. 

Dahası, çözümün test edilmesi, insan ses seviyelerini önemli ölçüde artırabildiği konusunda etkileyici sonuçlar gösterdi. Yeni çözümün faydalarını ve gelecekteki arama ve kurtarma görevleri için neden bir nimet olabileceğini özetlerken, Shibaura Institute of Technology Mühendislik Okulu Elektronik Mühendisliği Bölümü’nden Prof. Chinthaka Premachandra şu sözleri söyledi:

“UAV pervane gürültüsünü ses karışımından bastırırken insan seslerinin duyulabilirliğini artırmak, zorlu bir araştırma problemidir. Farklı uçuş hareketleriyle öngörülemez şekilde dalgalanan UAV gürültüsünün değişken yoğunluğu, UAV sesini karışımdan etkili bir şekilde kaldırabilecek bir sinyal işleme filtresi geliştirmeyi karmaşıklaştırıyor. Sistemimiz, pervane sesini etkili bir şekilde tanımak ve bu sorunları çözmek için AI kullanıyor.”

Gürültü bastırma alanında önemli miktarda araştırma yapılmıştır. Bunlar arasında en dikkat çekeni Loughborough Üniversitesi’nden gelmiştir. Sonobex adı verilen bu çözüm, çevresel gürültünün bize, tinnitus ve işitme kaybı, düşük kan basıncı ve kardiyovasküler hastalıklar gibi sağlık risklerini ele alır. Ayrıca çocuklarda bilişsel bozulmaya ve uyku, zihinsel ve sosyal refahımızın bozulmasına yol açar. 

Yapay zekaya yatırım hakkında her şeyi öğrenmek için buraya tıklayın.

Sonobex: Kentsel Ortamlar İçin Gürültü İptal Yapıları

Sonobex, çoğu çevresel gürültü iptal çözümlerinin karşılaştığı temel zorluklardan birine çözüm sunar: havanın ve ışığın odada serbest akışını engellemeden nasıl azaltılır? Araştırma, akustik metamaterialleri, özellikle ses kristallerini, silindirik çubuk dizileri halinde düzenleyerek verimli gürültü bariyerleri oluşturmak için inceledi. 

Araştırmacılar, bu yöntemle engellenen ses frekans aralığının değiştirilebileceğini gördüler. Bu bulgu, çözümün daha geniş uygulanabilirliğine yol açtı. Ses bariyerleri inşaat, endüstri, ulaşım ve enerji üretiminde kullanılabilir.

Aralık ayarlanabilir olduğundan, iki bariyer arasında havanın ve ışığın akışını kolaylaştırmak için yeterli boşluk bırakılabilir. Bu akış aynı zamanda ekipmanın hava soğutması için de alan yaratır.

Çoğu zaman, mimari çözümler estetik üstünlüğe ulaşmada engel olarak görülür. Bu çözüm, çeşitli malzemelerden üretilebilmesi anlamında bu engelden uzaktır. 

Mimarlar çeşitli seçenekleri keşfedebilir. Örneğin, gürültü önleyici bir pencere kaplaması olarak kullanılabilir. Bu, rüzgar yükünün genellikle katı ses bariyerlerinde sorun yarattığı durumlarda önemli bir değer katışı sağladı. Katı bariyerler önemli destek gerektiriyordu. Bu sistemdeki boşluklar ve rüzgar geçirgenliği faktörü bu sorunu azaltmaya yardımcı oldu. 

Çözüm, laboratuvar ortamının ötesinde işlevsel, maliyet etkin, çevre dostu ve bireyin sağlık ve refahı için uygun olduğu kanıtlayarak değerini gösterdi. 

Aslında, Sonobex yenilik süresi boyunca birçok ödül kazandı. East Midlands Development Agency, Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC), Innovate UK ve Royal Academy of Engineering’den araştırma fonları aldı.

İnovasyonun gerçek yaşam uygulamasındaki pratikliği, Ocak 2017’de Hollandalı Mühendislik ve Üretim Şirketi Merford tarafından satın alındığında açıkça gösterildi. Ürünün güvenilirliğine ek olarak, Sonobex ISO 9001:2005 kalite güvence sertifikasını elde etti ve pazar konumunu daha da güçlendirdi. Artan kabul ve etkinliğinin bir kanıtı olarak, Sonobex’in NoiseTrap akustik panelleri artık Avrupa genelinde çeşitli sitelerde giderek daha fazla kullanılmaktadır.

Merford’un Kurumsal Geliştirme Direktörü Joost Vertooren’e göre:

“Sonobex, ses kontrolünde altmış yılı aşkın deneyime sahip Merford’un tam olarak aradığı şeyi sundu.”

Ses ve gürültü azaltma işinde aktif olan Merford gibi şirketler, sürekli olarak Sonobex gibi çözümler aramaktadır. Şimdi, bu tür şirket ve işletme odaklı gürültü bastırma ve iptal ürünlerine gelecek bölümlerde bakacağız. 

#1. ThinkLabs’ ThinkBox: En Gürültülü Ortamlarda Bile Sesleri Dinleyebilen Bir Stetoskop 

Stetoskoplar, bir hastayı doğru zamanda, en zaman ve kaynak verimli şekilde teşhis etmek için hayati öneme sahiptir. Ancak yüksek gürültülü ortamlarda, örneğin bir savaş alanındaki geçici tedavi merkezinde ya da bir uçakta, tıbbi profesyonelin hastanın vücut seslerini duyması zorlaşır. 

Stetoskopların tanınmış üreticisi ThinkLabs, bu sorunu stethoskop teknolojisini son derece gelişmiş bir şekilde yeniden kullanarak çözdü. Cihaz, diğer özelliklerin yanı sıra beş farklı filtre içeren bir filtreleme teknolojisine sahiptir. Belirli sesleri etkili bir şekilde filtreleyebilir ve sadece duyulması gerekenleri bırakır. 

Projede yer alan biyomedikal mühendis Charles Harding’e göre: 

“Beş filtreden ikisi kalp filtresidir ve sadece kalp seslerini izole eder; iki tanesi akciğer filtresidir ve soluma ve ekshalasyon seslerini hedef alır; bir geniş bant filtresi ise tıbbi ekiplerin ikinci görüş tanılamaları ve eğitim için ses kaydetmelerine olanak tanır.”

Geniş bant filtresi üç amaca hizmet eder: tele-tıp, tele-izleme ve tele-mentorluk. Stetoskop aracılığıyla ses kaydedilip başka bir tıbbi uzmana gönderilerek yardım veya tavsiye alınabilir. Cihaz, Savunma Bakanlığı havacılık tıp profesyonellerinin yaralı savaşçılara daha etkili tedavi uygulamasına yardımcı olmaktadır. Cihaz, ABD, Colorado, Centennial’de bulunan Thinklabs, 1991 yılında Clive Smith tarafından kurulan özel bir şirkettir. Şirketin tahmini yıllık geliri yaklaşık 16 milyon ABD dolarıdır. 

#2. Qualcomm Özel Yankı İptal ve Gürültü Bastırma Teknolojisi

Qualcomm’un cVc Yankı İptal ve Gürültü Bastırma Teknolojisi, Bluetooth Stereo Kulaklık veya kulak içi kulaklıkla sesli arama yaparken etkili olduğunu kanıtlıyor. Çevresel gürültüyü, yol gürültüsünü ve yakınlarda konuşan kişilerin sesini ortadan kaldırarak net ses yakalama (CVC) teknolojisi sayesinde kristal netliğinde ses iletir. 

Qualcomm’un cVc teknolojisi, sesli aramaların iletim ve alım yolunda çalışan bir dizi algoritmadır ve alıcının konumundan bağımsız olarak optimum ses kalitesi sunar. Yankı iptal özelliği, akustik yankının azaltılmasını sağlayarak daha doğal iki yönlü bir konuşma sağlar.

Çözüm ayrıca paket kaybı ve bit hata gizleme gibi zorlukların üstesinden gelerek tutarlı bir ses kalitesi sağlar. Zayıf RF bağlantısının ses kalitesine engel olmasını önler. Otomatik kazanç kontrolü, gönderme/alma ekolayzırları, konfor gürültüsü özellikleri, uluma kontrolü, doğrusal olmayan işleme yetenekleri, adaptif ekolayzırlar, yardımcı akış karıştırma, frekans artırılmış konuşma entegrasyonu ve daha fazlası gibi birçok özellik kullanıcı deneyimini artırır. 

Mevcut en son finansal verilere göre, Qualcomm 24 Aralık 2023’de sona eren çeyrekte GAAP gelir olarak 9,9 milyar ABD doları elde etti. GAAP hisse başına kazanç (EPS) 2,46 ABD doları oldu. 

#3. Silentium’un Aktif Gürültü Kontrol Teknolojisi (ANC) 

Silentium, aktif gürültü iptali teknolojisi araştırma alanında yüksek kaliteli bir yenilikçi olarak bilinir. Çözümleri, bir fırın aspiratı, havalandırma sistemi, araba motoru veya gürültülü bir tren gibi kaynağı ne olursa olsun, bir sesin %90’ına kadarını kesebilecek kapasitededir. 

Silentium tarafından geliştirilen Aktif Gürültü Kontrol teknolojisi, yıkıcı bir ses yönetimi çözümüdür. Algoritmaları, gerçek zamanlı olarak gürültü spektrumundaki değişiklikleri uyarlamalı bir şekilde takip edebilir. 

Son çözüm, küçük boyutlu, düşük maliyetli ve düşük/orta frekanslı gürültü için son derece etkili bir yapıya sahiptir. Ev, ofis ve endüstriyel işyerleri dahil birçok uygulamada başarılı ticari çözümler üretme kapasitesine sahiptir. Otomotiv ve ulaşım endüstrilerinin ihtiyaçlarını karşılayabilir. 

Çözüm, aktif gürültüyü ya kaynağından ya da kişisel sessizlik bölgeleri oluşturarak azaltabilme anlamında teslim mekanizmasıyla benzersizdir. Bu bölgeler ‘Sessiz baloncuklar’ olarak adlandırılır. 

Mevcut en son bilgilere göre, Silentium aktif akustik yazılımının geliştirme ve dağıtım seviyelerini sürekli olarak artırmaktadır. 

Şirket, toplamda yaklaşık 63 milyon ABD doları tutarında bir Series D finansman turunu kapattı. Bu 63 milyon ABD dolarının 20 milyonu, Menora Mivtachmin ve Meitav Dash’in liderliğindeki genişletilmiş Series D turunun bir parçası olarak geldi. 

Küresel elektronik lideri Molex de yatırımcılar arasında yer aldı. Yatırım akışı hakkında konuşurken Silentium CEO’su Yoel Noar şunları söyledi: 

“Akustik konusunda aynı tutkuyu paylaşan ve kişisel ses alanlarıyla gizlilik ve refahı artırmanın değerini gören yeni ortakları memnuniyetle karşılıyoruz. Bu yeni yatırım sayesinde, araç üreticileri ve otomotiv tedarikçileri için Aktif Akustik yazılım çözümlerimizin geliştirme ve dağıtımını ölçeklendireceğiz – özellikle NVH gereksinimleri elektrikli ve otonom mobilitenin yeni çağında evrimleşirken.”

Gürültünün Tehlikesini Durdurmak

Avrupa Çevre Ajansı (EEA), gürültü kirliliğini hem insan sağlığı hem de çevre açısından büyük bir sorun olarak tanıdı. EEA’nın çevresel gürültü raporu Avrupa nüfusunun yüzde yirmisinin uzun vadeli, sağlıklarına zararlı gürültü seviyelerine maruz kaldığını gösteriyor. 

Bu, kıtada 100 milyondan fazla insan demektir. Raporda, uzun vadeli gürültü maruziyetinin kardiyovasküler ve metabolik sistemler üzerinde olumsuz etkiler dahil olmak üzere bir dizi sağlık etkisine yol açabileceği belirtiliyor. 

Tahminlere göre, çevresel gürültü yılda 48.000 yeni iskemik kalp hastalığı vakası ve 12.000 erken ölümden sorumludur. Ayrıca, 22 milyon insan kronik yüksek rahatsızlık yaşarken, başka 6,5 milyon kişi kronik yüksek uyku bozukluğu çekmektedir. Uçak gürültüsü nedeniyle 12.500 okul çocuğunun okulda okuma bozukluğu yaşadığı bulunması şaşırtıcıdır. 

Dünya Sağlık Örgütü tarafından yapılan çalışmalara göre, gürültü, hava kirliliğine yakın ikinci en büyük çevresel sağlık sorunu nedenidir. 

Nüfusumuzu gürültü kirliliğinin zararlı etkilerinden korumak, tehlikeye atılacak bir gerekliliktir. AI gibi diğer gelişen teknolojik paradigmalarla sinerjiler oluşturarak gürültü bastırma araştırmalarını güçlendirmek acil bir ihtiyaçtır. İyi haber, bu yönde zaten önemli çabaların atılıyor olmasıdır.