معرفی و دانلود کتاب تکنیک‌های پیشرفته و هوشمند محاسباتی برای واقعیت مجازی در بخش خدمات درمانی

معرفی کتاب تکنیک‌های پیشرفته و هوشمند محاسباتی برای واقعیت مجازی در بخش خدمات درمانی

کتاب تکنیک‌های پیشرفته و هوشمند محاسباتی برای واقعیت مجازی در بخش خدمات درمانی نوشته‌ی دپاک گوپتا، ابولالا حسنین و آشیش خاننا، به کاربرد‌های فناوری واقعیت مجازی در حوزه‌های پزشکی می‌پردازد و برای روشن‌تر کردن تعامل پویای میان این دو حوزه، به انواع خدمات پزشکی اشاره کرده و نقش واقعیت مجازی در هر نوعی از خدمات درمانی را بیان می‌کند.

درباره‌ی کتاب تکنیک‌های پیشرفته و هوشمند محاسباتی برای واقعیت مجازی در بخش خدمات درمانی

در سال‌های اخیر قابلیت‌های بی‌شمار فناوری واقعیت مجازی (VR) در حوزه‌های گوناگون، توجه زیادی به خود جلب کرده است. یکی از شناخته‌شده‌ترین کاربردهای واقعیت مجازی در صنعت بازی‌سازی نمود پیدا کرد. اما این فناوری در زیرساخت‌های بسیاری از پرو‌ژه‌های علمی، مهندسی و روش‌های نوین آموزش، نقش مهمی ایفا می‌کند. امروزه علم پزشکی برای اهداف درمانی‌اش از فناوری‌های بسیار پیشرفته‌ای استفاده می‌کند که بخش‌های گوناگونی از تشخیص بیماری‌ها تا عمل جراحی را به صورت هوشمند پیش می‌برد.

کاربرد فناوری‌های حقیقت مجازی (VR) نامحدود است. فناوری‌های VR در حوزه پزشکی نفوذ کردند و ابتدا در فضای سه‌بعدی و محیط تعاملی جراحی به‌کار برده شدند. به‌علاوه، VR نقشی مهم در توانمندسازی افراد نسبت به اطلاعات دائمی و مشهود درباره محیط‌های قابل بررسی و قابل اتکای مجازی ایفا می‌کند، که برای ارائه دیدگاهی شفاف‌تر نسبت به VR، ابداع در VR و کسب اطلاعات قوی سودمند واقع می‌گردد. از این رو فناوری VR به جهت انجام بررسی‌ها، آموزش جراحی، تست‌های دارویی، تشخیص و درمان در پزشکی برتری قابل ملاحظه‌ای دارد.

یکی از مهم‌ترین دغدغه‌های پزشکان و دانشمندان ایجاد پیوندی میان فناوری واقعیت مجازی و علم پزشکی است. برقرای ارتباط میان این دو حوزه‌ی فناورانه می‌تواند عصر جدیدی در استانداردهای خدمات درمانی به وجود بیاورد و جلوی رشد بسیاری از ضعف‌ها و اشتباهات محاسباتی را بگیرد.

دپاک گوپتا (Deepak Gupt)، ابولالا حسنین (Aboul Ella Hassanien) و آشیش خاننا (Ashish Khanna) در کتاب تکنیک‌های پیشرفته و هوشمند محاسباتی برای واقعیت مجازی در بخش خدمات درمانی (Advanced Computational Intelligence Techniques for Virtual Reality in Healthcare) در بخش خدمات‌درمانی با آگاهی کامل از سازوکار این دو عرصه‌ی فناورانه، تعریف جامعی از هر کدام از این حوزه ارائه می‌دهند و قابلیت‌های فناوری واقعیت مجازی در عملیات خدمات درمانی را مورد بررسی قرار می‌دهند.

کتاب تکنیک‌های پیشرفته و هوشمند محاسباتی برای واقعیت مجازی در بخش خدمات درمانی برای چه کسانی مناسب است؟

پزشکان، دانشجویان عرصه‌های مختلف پزشکی و فناوری، پژوهشگران اکوسیستم فناوری و پزشکی و دوستداران نقش هوش مصنوعی و واقعیت مجازی در علوم پزشکی از خواندن این کتاب لذت خواهند برد.

با نویسندگان کتاب تکنیک‌های پیشرفته و هوشمند محاسباتی برای واقعیت مجازی در بخش خدمات درمانی بیشتر آشنا شویم

دکتر دپاک گوپتا با 12 سال سابقه تدریس و گذراندن دو سال در صنعت، بر یادگیری منطقی و عملی تمرکز دارد. او به‌عنوان سردبیر، ویرایشگر و دستیار ویراستار SCI با مجلات معتبر همکاری کرده و دوره فوق دکتری خود را در ایناتل برزیل گذرانده است. گوپتا به طور گسترده‌ای در زمینه‌های تعامل انسان و رایانه، تجزیه و تحلیل داده‌های هوشمند، محاسبات الهام گرفته از طبیعت، یادگیری ماشین و... فعالیت دارد و تاکنون 35 کتاب با همکاری ناشران ملی و بین‌المللی (الزویر، اسپرینگر، ویلی، کاتسون) و 87 مقاله در مجلات و کنفرانس‌های معتبر بین المللی منتشر کرده است. او برگزارکننده مجموعه کنفرانس اسپرینگر "ICICC" نیز می‌باشد.

ابولالا حسنین بنیان‌گذار و رئیس گروه تحقیقات علمی مصر (SRGE) و استاد فناوری اطلاعات در دانشکده کامپیوتر و اطلاعات دانشگاه قاهره است. پروفسور حسنین رئیس سابق دانشکده کامپیوتر و اطلاعات دانشگاه بنی سوف نیز می‌باشد. از او بیش از 800 مقاله علمی تحقیقاتی در مجلات معتبر بین‌المللی و بیش از 30 کتاب با موضوعات متنوعی مانند داده کاوی، تصاویر پزشکی، سیستم‌های هوشمند، شبکه‌های اجتماعی و... منتشر شده است. پروفسور حسنین برنده جوایز متعددی از جمله جایزه بهترین پژوهشگر جوانان نجوم و ژئوفیزیک موسسه ملی تحقیقات آکادمی و علمی مصر در سال 1990، جایزه عالی علمی در علوم انسانی از دانشگاه کویت در سال 2004، جایزه برتر علمی - دانشگاهی دانشگاه قاهره در سال 2013، جایزه فناوری سازمان آموزشی، علمی و فرهنگی اسلامی (ISESCO) در سال 2014 و جایزه دولتی تعالی در علوم مهندسی در سال 2015 است. حسنین همچنین در مصر به عنوان محقق برتر دانشگاه قاهره در سال 2013 شناخته شد و در سال 2017 مدال علوم و هنر درجه یک توسط رئیس جمهور مصر به وی اهدا شد.

دکتر آشیش خاننا دارای 15 سال تجربه در زمینه تدریس، کارآفرینی و تحقیق و توسعه در موضوعات مهندسی علوم کامپیوتر است. او مقالات تحقیقاتی متعددی را در مجلات و کنفرانس‌های پیشرو منتشر کرده و 10 کتاب درسی برای دوره‌های مختلف مهندسی تالیف کرده است. خاننا سردبیر مهمان در چندین شماره ویژه مجلات IGI Global، Bentham Science و Inderscience بوده است. او همچنین انتشارات Bhavya Books و واحد تحقیقاتی Universal Innovator را تأسیس کرد. خاننا برگزارکننده کنفرانس اسپرینگر ICICC در سال 2018 نیز بوده است.

در بخشی از کتاب تکنیک‌های پیشرفته و هوشمند محاسباتی برای واقعیت مجازی در بخش خدمات درمانی می‌خوانیم

شبیه‌ساز جراحی، مدل سه‌بعدی را بسته به داده‌های حقیقی بیمار پیش از جراحی برپا می‌دارد. سپس پزشکی که جراحی را انجام می‌دهد، جراحی آزمایشی را به ازای هر روش برنامه‌ریزی شده جراحی در محیط مجازی کامپیوتری صورت می‌دهد. موقعیت‌های پیچیده با کمک احتیاط‌های بیشتر نظیر تست تحریک و زاویه زانو مدیریت می‌شوند. این مراحل برای رسیدن به روش عملیاتی بدون عیب ضروری می‌باشند. همه اعضای شرکت‌کننده در گروه جراحی می‌توانند ایده‌هایی را بر اساس اطلاعت کسب کرده از محیط سه‌بعدی جراحی تبادل نمایند، در محیط سه‌بعدی، جراحی با کمک کامپیوتر انجام می‌شود. لذا هماهنگی گروه جراحی افزایش می‌یابد.

2.2.3 پیش‌بینی نتیجه در جراحی:

VR برای راهنمایی و نظارت بر فرآیند جراحی مفید می‌باشد. مدل سه‌بعدی بیماری ابتدا ایجاد شده و تصویر اسکن شده به مدل اضافه می‌گردد. این عمل پزشک را قادر می‌سازد تا داده‌های اقتباس شده از مدل سه‌بعدی بیمار را منسجم نماید و نتیجه را در محیط حقیقی پیش‌بینی کند.

2.2.4 درمان پزشکی از راه دور:

این فناوری به‌کار برده می‌شود تا حوزه درمان پزشکی با کمک شبکه‌های پهن‌باند گسترده‌تر شود و کامل‌ترین تخصص کارشناسان را تعبیه می‌دارد. تشخیص از راه دور و اقدامات از راه دور دو کاربرد وسیع درمان پزشکی از راه دور به‌شمار می‌روند. تشخیص از راه دور، متخصصان را قادر می‌سازد تا با بیمار از راه دور با استفاده از کامپیوتر مشاوره کند.

فهرست مطالب کتاب

فصل اول: دنیای حقیقت مجازی (VR) در خدمات‌درمانی
1. مقدمه
2. کاربرد حقیقت مجازی در پزشکی
2. 1 آموزش و تدریس پزشکی
2. 1. 1 آموزش پزشکی
2. 1. 2 آموزش مجازی جراحی
2. 2 درمان پزشکی
2. 2. 1 تحلیل و کسب داده‌ها
2. 2. 2 طراحی برنامه جراحی آزمایشی
2. 2. 3 پیش‌بینی نتیجه در جراحی
2. 2. 4 درمان پزشکی از راه دور
2. 3 آزمایش ترکیب دارویی
3. فرصت‌های بررسی کلیدی فناوری VR در حوزه پزشکی
4. هوش محاسباتی برای بصری‌سازی ابعاد مفید
4. 1 دستورالعمل‌های عمومی برای مراقبت از بیمار
5. VR جراحی و فرصت‌های CI
5. 1 مدل JIGSAWS
6. رابط انسان کامپیوتر در CI بر اساس VR
6. 1 طراحی با کمک کامپیوتر (CAD) مدل تقلیدی ترمیمی (طراحی بخش مصنوعی برای بدن)
6. 2 آزمایش و درمان برای بیماران روحی
6. 3 افزایش ایمنی در درمان
7. مزیت‌های فنون VR
8. بحث و نکته نهایی
فصل دوم: پیش به‌سوی پلتفرم VIREAL: حقیقت مجازی در آموزش‌شناختی و رفتاری برای افراد مبتلا به بیماری اوتیسم
1. مقدمه
1. 1 VIREAL: رمزگشایی از اصطلاحات تخصصی
1. 2 پیشینه تاریخی VIREAL
1. 3 کاربردهای روزانه VIREAL
2. اوتیسم و VIREAL
2. 1 تکنیک‌های متداول آموزش به کودکان مبتلا به اوتیسم
2. 2 روش آموزش کمی و کیفی – PECS
2. 3 از ضرورت‌های VIREAL تا کلاس درس: طراحی و تحلیل VR
3. موضوعات اجتماعی و خانوادگی مربوط به VIREAL
4. هوش محاسباتی در برنامه‌های VIREAL
4. 1 VIREAL و آموزش ماشینی کجا با هم تلاقی دارند؟
4. 2 SLAM برای محیط‌های VIREAL
4. 3 VIREAL در موبایل، توسعه برنامه موبایل برای افراد مبتلا به اوتیسم
4. 4 ذهن در برابر ماشین: اجرای AI برای افراد مبتلا به اوتیسم
4. 5 محدودیت‌های هوش محاسباتی در VIREAL
5. چشم‌اندازهای آتی
6. بحث و نکته نهایی
فصل سوم: شناسایی حرکت دست در تعامل انسان کامپیوتر و کاربردهای آن در حقیقت مجازی
1. مقدمه
2. فرآیند شناسایی حرکت دست
2. 1 بخش‌بندی دست
2. 1. 1 بخش‌بندی بر اساس رنگ پوست
2. 1. 2 تفاوت در چارچوب
2. 2 تطابق محیط مرئی
2. 3 ردیابی دست
2. 4 استخراج طرح
3. پژوهش مربوط به شناسایی حرکت دست
4. کاربردهای حقیقت مجازی و شناسایی حرکت دست در خدمات‌درمانی
5. تکنیک‌های شناسایی حرکت دست
5. 1 بازرسی
5. 2 ردیابی
5. 3 شناسایی
6. چالش‌های دیگر
7. بحث و نکته نهایی
فصل چهارم: روش نوین برای استفاده از ابر داده‌ها و IoT جهت ارتقای کارایی سیستم‌های m-Health
1. مقدمه
2. ادبیات نظری
3. ساختار معرفی شده برای سیستم m-Health مبتنی‌بر IoT
3. 1 مولفه‌های IoT
3. 1. 1 اشیاء فیزیکی
3. 1. 2 فناوری‌های ارتباطاتی
3. 2 ساختار اینترنت‌چیزها
3. 3 مدل معرفی شده
4. نتیجه‌گیری
5. بحث و نکته نهایی
فصل پنجم: استفاده از هوش مصنوعی برای ورود شبیه‌سازی مبتنی‌بر زمان حقیقی به حقیقیت مجازی
1. مقدمه
جدول 1: مقایسه انواع مختلف سیستم‌های حقیقت مجازی
2. کاربردهای VR در خدمات‌درمانی
2. 1 آموزش پزشکی
2. 1. 1 آموزش تجربی
2. 1. 2 آموزش از راه دور
2. 2 آموزش و برنامه‌ریزی جراحی
2. 2. 1 لاپراسکوپی
2. 2. 2 اورتوپدی
2. 2. 3 برنامه‌ریزی جراحی
2. 3 تشخیص بیماری
2. 4 درمان بیماران
2. 4. 1 اوتیسم
2. 4. 2 بیماری پارکینسون
2. 4. 3 بیماری آلزایمر
2. 4. 4 اختلالات روان‌شناختی
3. رندر در حقیقت مجازی
3. 1 حقیقت مجازی و سیستم‌های بازی سه‌بعدی
3. 2 تصور انسان و حقیقت مجازی
3. 3 مسیر نمودار‌های حقیقت مجازی
3. 4 تقاضا برای تاخیر فوتون‌ها
3. 5 بهبود عملکرد ورودی: استفاده از پیش‌بینی‌ها برای تخمین نقطه نظرات آتی
3. 5. 1 ردیابی نگاه
3. 5. 2 پیش‌بینی پیشرفته نگاه
3. 5. 3 ردیابی نگاه برای پیش‌بینی‌های قاب اطلاعاتی
3. 6 بهبود عملکرد مسیر رندر
3. 6. 1 رندر Foveated
3. 6. 2 ردیابی اشعه‌ای مبتنی‌بر زمان حقیقی
فصل ششم: شبیه‌سازان محاسباتی دینامیکی با کاربردهای تشخیصی با کمک حقیقت مجازی در خدمات‌درمانی
1. مقدمه
2. بررسی و مروری بر شبیه‌سازی‌های CFD با کاربرد در تشخیص درمانی مبتنی‌بر VR
3. بحث و نتایج نهایی