• Számítógépes látás a mikrobiológiában

Kovács Gyöngyi Márta
Belicza Áron

Békéscsabai Belvárosi Általános Iskola és Gimnázium
Békéscsabai SZC Széchenyi István Két Tanítási Nyelvű Közgazdasági Technikum és Kollégium

Konzulens:
Szűcs Lajos

Számítógépes látás a mikrobiológiában

Rengeteg, korábban megoldatlan problémára sikerült már megoldást találni az informatika segítségével. Így olyan dolgok és eszközök, amik korábban elképzelhetetlenek voltak, mára mindennapossá váltak. Ezáltal napjainkban nehéz lenne olyan szakterületet találni ahová ne jutott volna el valamilyen informatikai vagy műszaki újítás. Ezek az eszközök vagy rendszerek segítenek felgyorsítani egyes folyamatokat, vagy támogatást nyújtanak a felhasználónak. A mesterséges intelligencia térhódításával pedig egyre inkább előtérbe kerülnek azok a rendszerek és eszközök is, amik képesek az egyes folyamatokat az ember beavatkozása nélkül végrehajtani.
Gyöngyi és Áron egy olyan eszközt akart alkotni, ami modularitásából adódóan több problémára is képes lesz megoldást nyújtani. Maga az eszköz például nagyban eltér a hasonló célú eszközöktől abban a tekintetben, hogy a teljes felismerési és számítási folyamat a mikroszkópon történik. Természetesen úgy, hogy továbbra is hagyunk nyitott kaput, ami lehetővé teheti, hogy nagyobb számítási kapacitású eszközök is részt vegyenek egyes folyamatokban. Az eszköz egyszerű mivolta pedig ideálissá teszi, hogy az oktatásban is hasznos szerepet töltsön be a későbbiekben. Talán mondhatjuk, hogy az alapötletük is erre vezethető vissza, „Mi lenne, ha már a fiatal diákok is használhatnának olyan eszközt, ami a legújabb technológiákat alkalmazza?”. Az eszközük jelenlegi fő funkcióját tekintve pedig felfogható egy valós idejű mikroszkopikus élőlény határozóként is. Ez pedig lehetővé teszi, hogy a tanulók önállóan és egyszerűbben fedezhessék fel a mikroszkopikus világot. E mellett terveztek egy olyan modult is, ami megoldást kínálhat egy, a mezőgazdaságot folyamatosan foglalkoztató kérdésre: „Hogyan észlelhetjük a leghamarabb, ha a növényeinket stressz éri?”.
A fejlesztés főként az otthonukban történt, a mintagyűjtés és a 3D nyomtatás pedig az iskoláikban. Mindezek mellett az eredményükre büszkék azért is, mert gyakorlatilag a nulláról dolgozták ki azt. Kezdve a házzal, amit megterveztek, majd kinyomtattak. Majd a maguk által készített adatkészlethez vagy a szoftver működésének kidolgozásához is sok óra befektetett munkára volt szükség. Próbálták a felmerülő gondokat a legkreatívabban kezelni, ezt mi sem bizonyítja jobban, hogy az alapkoncepcióhoz képest viszonylag sok módosítást kellett elvégezniük, hogy működőképes prototípust kapjanak. Eszközük agyát egy Raspberry Pi 3B képzi, amihez csatlakozik egy 12 megapixeles kamera és egy 3.5 hüvelykes TFT LCD érintőkijelző is. Ezek segítségével futtatják a valós idejű felismerésre optimalizált és betanított modellüket.
A pályázók úgy gondolják, hogy az eszközük létjogosultságát nem csak a jelenlegi tudása és kapacitása alapján kell vizsgálni, hanem a jövőbeli lehetőségeket és hasznosíthatóságot is érdemes figyelembe venni. Az ilyen és hasonló területeken alkalmazott eszközök pedig várhatóan egyre nagyobb mértékben fognak elterjedni a jövőben. Áronéknak a fejlesztési folyamat alatt is rengeteg új ötletük született azzal kapcsolatban, milyen irányokba lehetne továbbfejleszteni a MiScope-ot a jövőben. Ilyen felvetésük volt például a „felosztott mintagyűjtés”, ami részben a felhasználókra bízná a minták gyűjtését, egy nagyobb adatbázis kialakításának érdekében. De a mobil applikáció vagy a programozhatóság beépítésének esélyét sem vetették el. Szerintük ezek az alternatívák is azt mutatják, rengeteg potenciállal rendelkezik projektük, és gyakorlatilag a lehetőségeinknek csak a képzeletünk szabhat határt.