Medicina e benessere

AI 4 Athlete Care: un sistema di IA capace di predire stanchezza, stato motivazionale ed ottimizzare la preparazione atletica

Intelligenza Artificiale e blockchain per lo sviluppo di un web service capace di predire la stanchezza percepita da un atleta e lo stato motivazionale per prevenire danni da overload e ottimizzare la preparazione atletica. Un progetto di ricerca fortemente voluto dall’Unicusano e nato dall’accordo quadro tra l’Ateneo, la Ternana Calcio S.P.A, Maestrale Information Technology srl, Helthia srl e AI2Life srl.

AI 4 Athlete Care: il progetto di ricerca

La prestazione di un singolo atleta o di una squadra andrebbe sempre riferita al mantenimento e al miglioramento dello stato di salute degli atleti. La stanchezza reale percepita dall’atleta e il suo coinvolgimento motivazionale sono il risultato di un insieme di fattori, alcuni dei quali sono immediatamente riscontrabili altri invece non evidenti. Tali fattori, che includono ad esempio il tipo di allenamento, la condizione fisica, la struttura o il campo dove il soggetto si allena, lo stato psicologico, i componenti della squadra, se opportunamente gestiti consentono di monitorare e migliorare la condizione atletica, ponendo le basi per ottenere alte performance, nel rispetto della “cura dell’atleta”.

Con tali obiettivi è partito “AI 4 Athlete Care” un progetto di ricerca fortemente voluto dall’Università Niccolò Cusano e dalla squadra della ricerca scientifica italiana, la Ternana Calcio, frutto della convenzione di ricerca stipulata tra l’Unicusano, la Ternana Calcio e tre società specializzate nella ricerca scientifica e nel trasferimento tecnologico: AI2Life, spin-off del CNR-ISTC, specializzato nell’attività di ricerca interdisciplinare condotta nell’ambito dell’intelligenza artificiale, modelli computazionali dei processi neurali, machine e deep learning, robotica, telemedicina e medicina predittiva, Healthia s.r.l., società innovativa di servizi digitali per il well-being e la longevity e Maestrale s.r.l., specializzata in servizi di ingegneria informatica, supporto sistemistico e cybersecurity, con specifiche esperienze anche in ambito biomedicale.

Avvocato Massimo Giuliano, docente di diritto di internet e delle nuove tecnologie presso l’Unicusano nonché membro del gruppo di esperti Blockchain presso il Ministero dello Sviluppo Economico, quale coordinatore della ricerca ci spieghi com’è nata l’idea del progetto.

“L’Intelligenza artificiale (IA) è il pilastro di una nuova rivoluzione industriale, che porterà secondo le stime di McKinsey Global Institute entro il 2030 ad una crescita del 16% del Pil mondiale. L’idea del progetto nasce proprio dalla forte convinzione e volontà dell’Università Niccolò Cusano di cogliere i vantaggi che tale tecnologia offre in specie nel campo medico – sanitario, ad esempio consentendo di prendere decisioni informate e accurate anche solo allo scopo di proporre e strutturare programmi precisi volti a migliorare la dieta o lo stile di vita di un soggetto. Con il progetto ‘AI 4 Athlete Care’, i partners hanno unito le loro competenze interdisciplinare per sviluppare un sistema di IA capace di predire la stanchezza percepita da un atleta e lo stato motivazionale per prevenire danni da overload e ottimizzare la preparazione atletica. I dati che potranno essere raccolti sugli atleti saranno quelli biometrici misurati tramite sensori indossabili, l’analisi cinematica dell’atleta a partire da video di allenamenti e competizioni o altri indici numerici acquisiti a partire da dati storici”.

Intelligenza Artificiale & Sport, la parola ai partner

“L’IA consentirà di mettere insieme questi dati e far emergere dagli stessi le qualità nascoste utili ad attuare le scelte operative (ad es. tipo di allenamento), con una forte sensibilità verso lo stato di salute dell’atleta”, spiegano l’Ing. Daniele Caligiore, primo ricercatore ISTC-CNR e responsabile scientifico del progetto per AI2Life e il Dr. Adriano Capirchio, CEO di AI2Life.

Il software sarà in grado di predire in modo oggettivo e certificato lo stato di salute dell’atleta combinando le potenzialità degli algoritmi di IA basate sul deep learning per la predizione di dati con la capacità di certificazione del dato possibile grazie alle tecnologie blockchain”, aggiunge l’avv. Giuliano.

“Combinare le potenzialità delle deep neural networks con tecnologie avanzate per la raccolta di dati (ad es. sensori adattivi basati su IA) per l’estrazione automatica delle caratteristiche nascoste nei dati oggettivi associati all’atleta sarà importante per lo sviluppo di sistemi di IA in grado di fare predizioni oggettive sullo stato di salute dell’atleta” – commenta il dott. Enrico Mallone di Healthia.

“I dati saranno opportunamente trattati e protetti, con l’uso di tecnologie di crittografia, nell’assoluto rispetto delle norme sulla protezione dei dati.– aggiunge il Ceo di Maestrale, Gianluca Bellavigna – Questo sistema di modulazione predittiva, inoltre, consentirà di effettuare dei test (attraverso simulazioni al computer) sui cambiamenti del livello di stanchezza variando i predittori, mettendo chi lo utilizza nelle condizioni di operare scelte più consapevoli.”

“Tale tipo di approccio ha il vantaggio di essere privo di bias cognitivi naturalmente presenti nelle predizioni operate da esseri umani. – continua Caligiore – Il sistema sarà in grado di mettere insieme un enorme mole di dati e fa emergere dagli stessi le qualità nascoste utili ad attuare le scelte operative (ad es. tipo di allenamento), sintetizza l’enorme mole di dati in un indice misurabile, confrontabile e rappresentativo della predizione sullo stato di stanchezza e sul livello motivazionale. In generale il sistema consentirà di aumentare l’efficacia dell’analisi (combinando dati eterogenei e simulando l’effetto di tale combinazione), fornendo supporto a tutti coloro che devono prendere decisioni strategiche di fronte a problemi che non possono essere risolti con i modelli della ricerca operativa tradizionale”.

Un fare rete che contribuisce ad aumentare anche le opportunità per la comunità accademica. Infatti, oltre al progetto di Ricerca in essere e a quelli futuri, il network prevede anche la promozione e lo sviluppo di attività di alta formazione e di occupazione (tirocini).

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