اشتراک گذاری با دوستان
وضعیت: بسته
شماره سند:
تاریخ انتشار: 1402/06/01
مهلت ارسال پیشنهاد: 1402/06/20
فرصت‌ها: براساس پیشنهاد‌ها قابل مذاکره خواهد بود.
تماس : 02166530680 – 02166533864
ارسال پروپوزال‌ها: https://ghazal.inif.ir
ضرورت مسئله
نرم‌افزار‌های مربوط به اسکن و برنامه‌ریزی بدن‌سازی، اخیراً بسیار محبوب شده‌اند ولی تاریخچه آنها به سالیان قبل بازمی‌گردد. با توجه به وجود بیش از 20 هزار باشگاه ورزشی در زمینه تناسب‌اندام در ایران و اضافه وزن بیش از 63.7% از جمعیت، طراحی و توسعه یک اپلیکیشن هوشمند برای بدن‌سازی با استفاده از هوش مصنوعی و تصاویر اسکن شده به‌عنوان یک نیاز شدید در بازار موجود به نظر می‌رسد.
امروزه، تعداد زیادی از نرم‌افزار‌های بدن‌سازی با ویژگی‌های متنوع و کاربردی در بازار وجود دارند. این نرم‌افزارها به کمک فناوری‌هایی مانند هوش مصنوعی، یادگیری ماشین، واقعیت افزوده و غیره توسعه داده‌شده‌اند و قابلیت پیش‌بینی و تجزیه‌وتحلیل داده‌های مرتبط با بدن را دارند که از جمله میتوان به تحلیل ترکیب بدنی، آنتروپومتری، تحلیل پوسچر، تحلیل قد، وزن، BMI و روند رشد، تحلیل و آنالیز بدن و شاخص‌های سلامتی فیزیکی بدن اشاره کرد.
این درحالی‌است که ناهنجاری‌های اسکلتی- عضلانی (مانند ستون فقرات) به صورت ژنتیکی یا در طول زمان، به دلیل الگوهای بدنی اشتباه در افراد به وجود آمده است که در طولانی مدت یا با افزایش سن می‌تواند به مشکلات اساسی و آسیب‌های جدی منجر شود. با گسترش هوش مصنوعی و کاربردهای آن در بخش سلامت و تشخیص انواع بیماری‌ها میتوان از هوش مصنوعی بهره گرفت و دانش افراد متخصص در این زمینه مانند فیزیوتراپ‌ها و مربیان باتجربه و کارآزموده را به هوش مصنوعی آموخت تا همه مردم بتوانند از این خدمات بهره‌مند شوند.
مشروح مسئله تحقیقاتی
در حال حاضر، الگوریتم‌هایی برای شناسایی تصاویر و تشخیص شکل ورزشکاران و پیشنهاد برنامه‌های تمرینی مناسب برای آنها وجود دارد. استفاده از این الگوریتم‌ها و فنّاوری هوشمند و ایجاد یک اپلیکیشن هوشمند که با دقت و سرعت‌بالا برنامه‌ی تمرینی خاص به کاربران خود ارائه دهد، می‌تواند در بازار بدن‌سازی و ورزشی در ایران و حتی در خارج از کشور خدماتی با ارزش ارائه نماید. توسعه این دستگاه می‌تواند علاوه بر تحلیل وزن و توده بدن، یک برنامه تمرینی مرتبط با نیاز فرد را نیز تأمین کند. در مرحله اول، دیتاست مبتنی بر عکس‌های موجود با امکان ارائه گزارش کامل از بدن وضعیت BMI، میزان اضافه‌وزن، ناهنجاری، وضعیت چربی براساس معیارهای استاندارد حوزه تغذیه خواهد بود. در مرحله دوم، ارائه سیستم چند مدله با ورودی آمار و عکس به‌منظور ارائه برنامه تمرینی مناسب براساس هوش آموزش داده شده مورد هدف است. دیگر موارد شامل وضعیت سلامت بدنی فرد و پیشینه‌ای از کاربر نیز باید در هوش مصنوعی ذکرشده بکار گرفته شود. این پروژه در دو بخش سخت‌افزاری و نرم‌افزاری انجام می‌پذیرد:
سخت‌افزار:
- استفاده از یک یا چند ایستگاه مناسب عکس برداری از بدن افراد در سه زاویه روبرو، کنار و پشت از بدن افراد شامل یک دوربین باکیفیت عکس برداری + سیستم دسکتاپ
- توسعه پلت‌فرم به همراه دستگیره برای قرارگیری فرد با قابلیت چرخش توسط Servo motor
- قابلیت ارسال اطلاعات به سرور (دسترسی به اینترنت)
نرم‌افزار:
- توسعه نرم‌افزار تحت ویندوز (یا هر سیستم‌عامل دیگر)
- توسعه اپلیکیشن با قابلیت نشان دادن تصویر بدن فرد به‌صورت سه‌بعدی
- ارائه اندازه تمامی قسمت‌های بدن از مچ پا تا دور سر به‌صورت جداگانه (ساعد، دست، گردن، کمر، ران و …)
- قابلیت تشخیص عارضه‌های بدنی مانند کمر کج، پای تابه‌تا، شکم غیر نرمال و …
- قابلیت ورود اطلاعات کلی بدن از قبیل وزن، بیماری‌های زمینه‌ای و …
- قابلیت ارائه برنامه تمرینی مطابق بدن فرد براساس هوش مصنوعی برگرفته‌شده از حداقل ۱،۰۰۰ برنامه تمرینی و یادگیری تقویتی
- قابلیت گرفتن بازخورد از برنامه تمرینی صادره از مربیان خبره و ارسال بازخورد اشتباهات به الگوریتم
- ارائه گزارش از بدن فرد و قابلیت پیگیری پیشرفت فرد در تمرین و تغییرات کلی بدنی فرد.
به منظور دستیابی به خروجی این فرایندها، اطلاعات ورودی این سیستم می‌تواند شامل سه عدد تصویر معمولی با گوشی تلفن همراه کاربر باشد، همچنین اطلاعات عمومی بدن مانند قد، وزن، گروه خونی و … و در نهایت توسط دستگاه بادی آنالایزر وارد می‌شود. در واقع به دلیل در دسترس نبودن دیتاست مناسب، نیاز به جمع‌آوری تعداد مناسبی داده برای آموزش مدل هوش مصنوعی وجود دارد، سپس باید این دیتاست توسط متخصصین برچسب‌زنی شود و مدلی برای تشخیص ناهنجاری‌ها (الگوی بدن) و ارائه برنامه تمرینی مناسب برای رسیدن به فرم ایده‌آل بدنی به کاربر ارائه شود.
نرم‌افزار باید به نحوی باشد که دیتاهای جدید را گرفته و به صورت آنلاین و به وسیله پنل متخصصین در اپلیکیشن، امکان برچسب زنی داده‌های جدید دریافتی از کاربران (که از نظر حریم شخصی مشکلی با ارائه آن نداشته‌اند) را برای آنها فراهم کرده و در بازه‌های زمانی مشخص و به مرور زمان، مدل هوش مصنوعی را به وسیله این داده‌ها و مبتنی بر یادگیری برخط (online learning) بهبود دهد.
این سامانه در مراکز ورزشی، باشگاه‌های بدن‌سازی، مراکز توان‌بخشی و همچنین مراکز ارتوپدی با هدف تحلیل و آنالیز بدن و ارائه برنامه منطبق با نیاز بدنی شخص مبتنی بر هوش مصنوعی نیز کاربرد خواهد داشت.
گام‌های تحقیق
- جمع‌آوری داده
- برچسب گذاری داده‌ها
- محاسبه مدل ریاضی تشخیص ناهنجاری به صورت تقریبی
- آموزش مدل هوش مصنوعی بر روی داده‌ها
- بهبود و اصلاح ضرایب مدل با استفاده از داده‌های جدید کاربران به وسیله یادگیری برخط
- توسعه نرم‌افزار و سخت‌افزار با جزئیات ذکر شده
خروجی‌های مورد انتظار تحقیق
- نرم‌افزار مبتنی بر هوش مصنوعی که می‌تواند با دریافت داده‌های تصویر فرد، اطلاعات عمومی بدن و خروجی دستگاه آنالیز بدن، ناهنجاری های بدنی او را تشخیص داده و برنامه تمرینی مناسب برای اصلاح ناهنجاری‌ها و همچنین برنامه متناسب برای رسیدن به فرم ایده‌آل بدنی را به کاربر ارائه دهد.
الزامات تحقیق
- در بخش سخت‌افزاری:
- استفاده از ایستگاه عکس‌برداری مناسب برای عکس برداری شامل ترمینال، دوربین و محل عکس برداری
- توسعه پلت‌فرم به همراه دستگیره برای قرارگیری فرد با قابلیت چرخش توسط Servo motor
- قابلیت ارسال اطلاعات به سرور (دسترسی به اینترنت)
- در بخش نرم‌افزاری:
- توسعه نرم‌افزار تحت ویندوز (یا هر سیستم‌عامل دیگر)
- توسعه اپلیکیشن با قابلیت نشان دادن تصویر بدن فرد به‌صورت سه‌بعدی
- ارائه اندازه تمامی قسمت‌های بدن از مچ پا تا دور سر به‌صورت جداگانه
- قابلیت تشخیص عارضه‌های بدنی مانند کمر کج، پای تابه‌تا، شکم غیر نرمال و …
- قابلیت ورود اطلاعات کلی بدن از قبیل وزن، بیماری‌های زمینه‌ای و …
- قابلیت ارائه برنامه تمرینی مطابق بدن فرد براساس هوش مصنوعی برگرفته‌شده از حداقل ۱،۰۰۰ برنامه تمرینی و یادگیری تقویتی
- قابلیت گرفتن بازخورد از برنامه تمرینی صادره از مربیان خبره و ارسال بازخورد اشتباهات به الگوریتم
- ارائه گزارش از بدن فرد و قابلیت پیگیری پیشرفت فرد در تمرین و تغییرات کلی بدنی فرد
- توسعه نرم‌افزار مبتنی بر هوش مصنوعی به نحوی که با اضافه شدن داده‌های جدید توسط کاربران امکان برچسب‌گذاری و اثر دادن آنها در مدل وجود داشته باشد (آنلاین)
- عدم استفاده از داده‌های سه بعدی بدن برای تشخیص ناهنجاری‌های بدنی با توجه به محدودیت کمّی داده‌ها و اهمیت تعداد داده در یادگیری ماشین
معیارهای ارزیابی و انتخاب مجری
- تحصیلات و سوابق تیم تحقیقاتی و تناسب آن با مسئله
- رویکرد فنی تیم تحقیقاتی به مسئله
- دسترسی به تجهیزات آزمایشگاهی و مواد اولیه و سایر الزامات اجرای تحقیق
- زمان و هزینه اجرای تحقیق
تسهیم مالکیت فکری
- مالکیت معنوی: مجری در مالکیت معنوی ناشی از اجرای تحقیق سهیم خواهد بود و انتشار مقاله مشترک توسط مجری و متقاضی در ژورنال‌های داخلی و خارجی، ارائه مقاله در کنفرانس‌ها و سمینارها با موافقت و اشاره به نام همه دست‌اندرکاران مجاز خواهد بود.
- مالکیت منافع مادی: باتوجه به مدل کسب‌وکار شتاب‌دهنده متقاضی، 35 درصد از منافع مالی ناشی از توسعه این فناوری متعلق به شتاب‌دهنده متقاضی بوده و 65 درصد از منافع مالی نیز به مجری تعلق خواهد گرفت.
روش ارسال پیشنهاد
پروپوزال‌ها صرفاً باید در چارچوب موردنظر صندوق نوآوری و شکوفایی، تدوین و حداکثر تا تاریخ 20 مردادماه 1402 در سامانه غزال به آدرس https://ghazal.inif.ir ارسال شوند. پروپوزال‌هایی که در چارچوبی غیر از آن، یا به روش‌های دیگر به دست صندوق برسند، وارد فرایند ارزیابی نخواهند شد.