Made in Kazakhstan: әлемде теңдесі жоқ ақылды ұлтарақ
Ақмарал Ағзамқызы El.kz тілшісі
Қазақстандық жас ғалым Гүлнұр Калимулдина өздігінен энергия жинайтын ақылды ұлтарақ жасап шығарды. Назарбаев Университетінің ассистент профессоры басқаратын Mirai Tech стартапы адамның қозғалысын бақылай отырып, денсаулық жайлы маңызды мәліметтерді ұсынатын сенсорлық құрылғыны сәтті әзірледі. Бұл құрылғы – кәдімгі ұлтарақ формасындағы жоғары технологиялық өнім. Оның басты артықшылығы – сыртқы қуат көзін қажет етпей, адамның қозғалысынан өзі энергия өндіруі.
Инновациялық сенсорлар жүру, жүгіру, секіру сияқты қозғалыстар кезінде жиналған энергияны пайдаланып, денсаулық көрсеткіштерін нақты әрі жедел талдай алады. Қазіргі таңда бұл бірегей жоба тек зертханалық шеңберде ғана емес, нақты нарыққа жол тартып, спорт медицинасынан бастап клиникалық оңалтуға дейінгі түрлі салада кеңінен қолдануға дайын.
Mirai Tech жобасының авторлары өздерінің ақылды сенсорлық ұлтарағын арнайы технологиялық іс-шарада көпшілікке таныстырды. Қозғалыс арқылы қуат алатын бұл құрылғы жасанды интеллекттің көмегімен жұмыс істейді және спорт пен медицина салаларында жаңашыл әрі тиімді шешімдер ұсынуға бағытталған.
Ғылыми фантастикадан шабыт алған өнертабыс
Гүлнұр Калимулдина - заманауи ғылыми ізденістер мен балалық арманды бір арнаға тоғыстыра білген ерекше тұлға. Ол PhD ғылыми дәрежесін литий-ионды батареяларды зерттеу арқылы қорғағанымен, бұл бағытқа бет бұруының түп-төркіні әлдеқайда тереңде жатыр. Бала кезінен ғылыми фантастика жанрындағы әдеби шығармаларға ерекше әуестенген ол болашақта ғылым мен технологияның шекарасын кеңейтуді армандайтын. Сол шығармалар арқылы дүниені басқаша көруге үйреніп, адамзаттың бүгінгі мүмкіндіктерінен тыс ойлауға машықтанды. Кішкентай кезінде-ақ «Неге өздігінен қуатталатын технология жасамасқа?» деген ой көкейіне мықтап бекіп, кейін бұл арман нақты ғылыми зерттеуге айналды.
Университеттегі оқу барысында, әсіресе Жапониядағы ғылыми тағылымдамалар кезінде Гүлнұр механикалық қозғалыс арқылы қуат өндіру тақырыбына ерекше қызығушылық танытып, осы бағыттағы тың идеяларды зерттей бастайды. Нәтижесінде оның назары трибоэлектрлік наногенератор (TENG) технологиясына ауады. Бұл технологияның негізі өте қарапайым: әртүрлі материалдардың үйкелісі кезінде пайда болатын статикалық электр эффектісі механикалық қозғалысты - яғни, адамның жүруі, отыруы, секіруі секілді табиғи әрекеттерді - аз мөлшердегі электр қуатына айналдырады.
Гүлнұр Калимулдина бірнеше жыл бойы осы бағытта ғылыми зерттеу жұмыстарын жүргізіп, трибоэлектрлік наногенераторлардың құрылымы, қуат өндіру тиімділігі, материал таңдауы мен ұзақ мерзімді жұмыс істеу тұрақтылығы секілді мәселелерді егжей-тегжейлі зерттеді. Ол тек теориямен шектелмей, нақты прототиптер жасап, оларды зертханалық жағдайда сынақтан өткізді. Әсіресе адам қимылының ерекшелігін ескере отырып, сенсорларға ыңғайлы икемді материалдарды таңдау, оларды аяқ киім ішіне немесе денеге орнату жолдарын қарастыру - зерттеудің басты бағытына айналды.
Оның ғылыми көзқарасы трибоэлектрлік технологияны тек энергия көзі ретінде емес, сонымен қатар қозғалысты диагностикалау құралы ретінде де қолдануға болатынын көрсетті. Мысалы, әр адамның қозғалысы - қайталанбас биомеханикалық қолтаңба. Осы ерекшелікті анықтап, талдап, денсаулық жайлы нақты ақпарат алуға мүмкіндік бар. Дәл осы ойдан туындаған шешім кейін Mirai Tech жобасының іргетасына айналды. Гүлнұр Калимулдина технологияны медицина мен спорт саласында қолдануды көздеп, адамның қимыл-қозғалысын бақылап, автоматты түрде талдай алатын сенсорлық құрылғы жасауды мақсат етті. Бұл құрылғы кейін өздігінен қуат алатын «ақылды ұлтарақ» формасында жүзеге асты.
Зертханадан стартапқа: Mirai Tech брендінің қалыптасуы
Ғылыми ізденістен коммерциялық табысқа бастар жол әрдайым бірқалыпты бола бермейді. Гүлнұр Калимулдина үшін бұл жол Назарбаев Университетінің зертханасынан басталып, жоғары технологиялы стартапқа айналды. Оның трибоэлектрлік наногенераторлар саласындағы көпжылдық ғылыми жұмысы 2024 жылы нақты жобаға ұласып, Mirai Tech стартапының негізі қаланды. Бұл бастаманы ол өзінің әріптесі, робототехника мамандығы бойынша PhD дәрежесін иеленген Азамат Ешмұхаметовпен бірге жүзеге асырды. Екеуінің де ғылыми тағылымдамасы Жапонияда өткен - заманауи инженерлік мәдениет пен инновацияға бағытталған елде алған білім мен тәжірибе оларға тың идеяны іске асыруда үлкен көмек болды.
Айта кетерлігі, стартаптың атауы жай таңдалмаған. «Mirai» - жапон тілінде «болашақ» деген мағына береді. Бұл атау жобаның философиясын анық сипаттайды: технологияны бүгін жетілдіріп, ертеңгі күнге қызмет ететін жүйеге айналдыру. Mirai Tech - жай ғана стартап емес, болашақтың инженериясы мен цифрлық медицинаның тоғысқан нүктесі.
Жобаны іске асыру үшін командаға Назарбаев Университетінің жас зерттеушілері, инженерлер, деректер талдаушылары мен IT мамандары қосылды. Бірлесе жұмыс істеудің нәтижесінде алғашқы өнім - адамның қозғалысын бақылауға арналған ақылды ұлтарақ (Mirai Gait) дайындалды. Бұл құрылғы адамның жүру мәнерін, тепе-теңдік қабілетін, қозғалыс үйлесімін анықтап, түрлі биомеханикалық ауытқуларды тіркей алатын сезімтал сенсорлармен жабдықталған.
Бастапқыда ғылыми жоба ретінде ғана танылған бұл технология 2025 жылы нарыққа шығуға толықтай дайын болды. Mirai Tech командасы оны стартап деңгейіне жеткізуді мақсат тұтып, зертханалық сатыдан өнімді коммерцияландыру кезеңіне өтті. Бұл шешім әлемдік инновациялық нарық үшін де өзекті сәтте қабылданды: трибоэлектрлік сенсорлар туралы зерттеулер әлем бойынша қызу жүріп жатса да, сол технологияны нақты коммерциялық өнімге айналдырған ешкім болмаған еді.
Біз әзірлеген технологияны стартап ретінде іске қосқанымызға әлі бір жыл болған жоқ. Бұған дейін ол тек ғылыми жоба ретінде белгілі болды. Қазір инвестиция тартып, нарыққа шығардық, - дейді Гүлнұр Калимулдина.
Жобаның бірегейлігі мен нарықтық әлеуеті шетелдік инвесторлардың да қызығушылығын тудырған. Қазіргі уақытта команда жобаны жаһандық деңгейде таныстыру, қазақстандық инновациялық брендті әлемдік нарыққа шығару жолында стратегиялық жоспарлар жасап жатыр.
Mirai Tech - бұл тек бір технологияның табысты тарихы ғана емес, сонымен қатар Қазақстан ғылымының коммерциялық әлеуетін көрсететін символ. Стартап ғылыми идеяны тиімді өнімге айналдырудың жарқын үлгісіне айналып келеді.
Өздігінен қуатталатын сенсор қалай жұмыс істейді?
Mirai Tech әзірлеген сенсорлық құрылғының басты артықшылығы - толықтай дерлік автономды жұмыс істеу қабілеті. Яғни құрылғы тұрақты қуат көзіне тәуелді емес: оның ішінде орналасқан датчиктер адам қозғалысы кезінде пайда болатын механикалық энергияны жинап, оны электр қуатына айналдырады. Бұл - трибоэлектрлік наногенераторлардың жұмысына негізделген инновациялық шешім.
Құрылғыда шағын аккумулятор бар, бірақ ол тек Bluetooth арқылы мобильді қосымшаға ақпарат жіберу және жиналған деректерді сақтау үшін пайдаланылады. Сенсордың өзі - яғни негізгі функционал - пайдаланушының қозғалысы арқылы қуатталады және ұзақ уақыт бойы дербес жұмыс істей алады. Осылайша, жүйе үнемі қуаттау қажеттілігін жояды және энергия тиімділігімен ерекшеленеді.
Құрылғы ұлтарақ формасында жасалған, икемді әрі жеңіл. Ол аяқ киім ішіне оңай орналасады, қажет болған жағдайда дененің басқа бөліктеріне де орнатуға болады. Сенсорлар өте сезімтал - олар ең кішігірім қозғалысқа дейін тіркей алады: табанның жерге тиген сәтінен бастап, аяқтың бұрылу бұрышы мен күш түсу дәрежесіне дейінгі бүкіл биомеханикалық ақпаратты қамтиды. Бұл деректер кейін арнайы алгоритмдер арқылы өңделіп, нақты әрі түсінікті түрде мобильді қосымшада немесе мамандар панелінде көрсетіледі.
Гүлнұр Калимулдина құрылғының жұмыс принципін былай деп түсіндіреді:
Адам 2 минут жүргеннен кейін, оның дене қозғалысы бойынша майтабандық, қозғалыс асимметриясы, жүру мәнері және басқа да параметрлер анықталып, толық ақпарат алынады». Яғни құрылғы бірнеше минут ішінде адамның қозғалыс мінез-құлқын толық сипаттайтын - өзіндік «цифрлық профилін» - жасап шығарады.
Mirai Tech инженерлері бұл сенсорлық құрылғыны жасанды интеллектпен ұштастыра отырып, машина арқылы оқыту әдістерін қолданған. Қазіргі уақытта жүйе 17 түрлі диагнозды автоматты түрде анықтай алады. Бұл - майтабандық немесе қозғалыс асимметриясы сияқты механикалық бұзылыстардан бастап, күрделі жүріс патологияларына дейінгі кең ауқымды қамтитын талдау жүйесі. Команда алдағы уақытта диагноздар санын көбейтіп, құрылғыны түрлі клиникалық және спорттық жағдайларға бейімдеуді жоспарлап отыр.
Осылайша, өздігінен қуат алатын бұл сенсор - жай ғана технологиялық жаңалық емес, қозғалысты диагностикалаудың және денсаулықты сандық бақылаудың мүлде жаңа парадигмасын ұсынып отыр.
Ақылды ұлтарақ нені анықтай алады?
Mirai Tech жобасы әзірлеген сенсорлы ұлтарақ – адамның қозғалысын тек тіркеп қана қоймай, оны жан-жақты талдап, биомеханикалық ерекшеліктер мен ықтимал тәуекелдерді анықтай алатын жоғары дәлдіктегі құрылғы. Бұл құрылғы адамның жүрісі мен қозғалысына қатысты маңызды мәліметтерді жинап, арнайы алгоритмдер арқылы өңдейді. Соның нәтижесінде келесі параметрлерге қатысты нақты қорытындылар ұсынады:
Майтабандық (жалпақ табан) - құрылғы табанның жермен жанасу сипатын, қысымның таралуын және күмбездің биіктігін бақылай отырып, табан құрылымының дұрыс қалыптаспағанын анықтай алады. Бұл диагнозды ерте кезеңде анықтау аяқтың деформациясын алдын ала емдеуге мүмкіндік береді.
Қозғалыс асимметриясы - оң және сол аяқтың қозғалыс синхрондылығын салыстырып, қозғалыс теңгеріміндегі айырмашылықтарды көрсетеді. Мұндай асимметриялар жиі жарақатқа немесе бұлшықет дисбалансына алып келеді, сондықтан оларды ерте кезеңде байқау маңызды.
Жүру мәнері - құрылғы қадам ұзындығын, жылдамдығын, жүріс ырғағын және басқа да жүріс параметрлерін өлшейді. Бұл көрсеткіштер адамның қозғалыс стилі мен қалыпты жүрісінен ауытқуларын талдауға негіз болады.
Жарақат алу қаупі - сенсорлық ұлтарақ қозғалыс техникасындағы бұзылыстар мен шамадан тыс күш түскен нүктелерді анықтап, ықтимал жарақаттардың алдын алу үшін ескерту береді. Бұл әсіресе спортшылар мен балалар арасында маңызды, өйткені олар дене жүктемесіне жиі ұшырайды.
Тепе-теңдік пен үйлесім - құрылғы адамның дене тепе-теңдігін сақтау қабілетін, қозғалыс үйлесімділігін және қимылдағы үйлесімділікті бағалайды. Бұл реабилитациялық процестерде және тепе-теңдік бұзылыстары бар пациенттер үшін аса өзекті.
Mirai Tech құрылғысы небәрі екі минуттық қозғалыс барысында мыңдаған дерек нүктесін жинап, жоғары дәлдікпен талдау жүргізе алады. Мұндай жан-жақты бағалау жүйесі адамның физикалық жағдайына қатысты кешенді көрініс қалыптастырып, ерте диагностика мен тиімді оңалтудың негізін қалайды.
Мамандардың айтуынша, Mirai Tech әзірлеген смарт-ұлтарақ небәрі 2 минут ішінде 20 мыңнан астам биомеханикалық дерек нүктесін жинай алады. Бұл – адамның қозғалысына қатысты бұрын-соңды қол жетпеген дәлдік деңгейі. Осыншама мол мәліметті бір сәтте өңдеу үшін құрылғыда жасанды интеллект пен машиналық оқыту алгоритмдері қолданылады. Олар жиналған ақпаратты жүйелеп, қозғалыс сипатындағы ең ұсақ ауытқуларды анықтап, жасырын қауіп факторларын талдайды.
Құрылғының тиімділігі нақты тәжірибе барысында да дәлелденді. Mirai Tech командасы өз өнімін сынақтан өткізу үшін Astana жастар футбол командасымен пилоттық жоба жүргізді. Нәтижесінде, небәрі екі минуттық қозғалыс негізінде жас ойыншылардың жүріс-тұрысындағы техника бұзылыстары мен шамадан тыс жүктемелер анықталып, олардың жарақат алу қаупін арттыратын қимыл кемшіліктері көрсетілді. Бұл деректер жаттықтырушыларға нақты ұсыныстар беруге, жаттығу бағдарламасын қайта қарауға және ойыншылардың қозғалыс техникасын түзетуге мүмкіндік берді.
Мұндай кешенді талдау спортшылар үшін ғана емес, жарақаттан кейінгі оңалту кезеңіндегі науқастар үшін де аса маңызды. Құрылғы қозғалысты нақты бағалап, оңалту динамикасын бақылауға, қажет болса түзетулер енгізуге жол ашады. Осылайша, Mirai Tech құрылғысы - тек қозғалысты бақылайтын сенсор емес, адамның физикалық қауіпсіздігін қамтамасыз ететін, деректерге негізделген интеллектуалды көмекшіге айналып отыр.
Спорттағы және медицинадағы қолданысы
Mirai Tech жобасы бүгінгі таңда өз технологиясын ең алдымен спорт саласына бейімдеуде. Қазақстанда спортпен айналысатын дарынды балалар аз емес, алайда олардың жоғары нәтижеге қол жеткізуі үшін жарақатсыз дамып, қозғалыс техникасын дұрыс меңгеруі аса маңызды. Бұл тұрғыда Mirai Tech сенсорлы құрылғысы жас спортшылардың жүру, жүгіру, секіру секілді негізгі қозғалыстарын нақты және үздіксіз бақылауға мүмкіндік береді. Қозғалыстағы кемшіліктерді құрылғы автоматты түрде тіркеп, жаттықтырушыларға нақты ұсыныс бере алады.
Біз технологиямыздың көмегімен мықты балаларды кішкентайынан жүйелі түрде дамытуға жол ашамыз. Яғни жарақаттың алдын аламыз, техниканы қадағалаймыз, ақпаратты жинаймыз, цифрлық профиль құрамыз, – дейді жобаның жетекшісі Гүлнұр Калимулдина.
Бұл - жай ғана бақылау емес, нақты дерекке сүйенген жаттығу процесі. Осындай ғылыми негізделген тәсіл арқылы жас спортшылардың физикалық әлеуетін толық ашып, оларды кәсіби деңгейге дейін жоспарлы түрде дайындауға болады. Яғни сенсорлы технология жаттығу үдерісін жүйелі, қауіпсіз және нәтижелі етуге септігін тигізеді.
Спорттан бөлек, Mirai Tech құрылғысы медицинада, әсіресе оңалту мен физиотерапия саласында кең қолданыс табуға бейімделіп жатыр. Қозғалыс функциясы бұзылған немесе ауыр жарақаттан кейін оңалту курсынан өтіп жатқан науқастар үшін бұл құрылғы таптырмас көмекші бола алады. Смарт-датчиктер пациенттің қимылын күндіз-түні тіркеп, ең кішігірім өзгерістердің өзін анықтап отырады. Бұл мәліметтер нақты уақыт режимінде дәрігер мен реабилитолог маманға жолданып, оңалту процесін жедел бақылауға мүмкіндік береді.
2024 жылы Mirai Tech жобасы Назарбаев Университетінде Мемлекет басшысы Қасым-Жомарт Тоқаевқа таныстырылды. Онда аталған құрылғы спортшылар мен пациенттердің жарақаттарының алдын алу мен оңалтуын жеделдетуге арналған «портативті биомеханикалық зертхана» ретінде сипатталды. Расында да, бұл сенсорлы құрылғы - шағын өлшеміне қарамастан, қозғалысты ғылыми тұрғыдан талдай алатын зертхана деңгейіндегі құрал. Ол адамның қозғалысына тек сырттай емес, терең биомеханикалық көзқараспен баға береді.
Осылайша, Mirai Tech құрылғысы спорт пен медицинаны біріктіретін, нақты дерекке сүйенетін әмбебап платформа ретінде қалыптасып келеді. Оның арқасында спортшылар - қауіпсіз жаттығу мен нәтижелі даму, ал пациенттер - тиімді оңалту мен қалпына келуді жеделдету мүмкіндігіне ие болады.
Әлемде теңдесі жоқ жаңалық
Mirai Tech - ғылыми жаңалық пен технологиялық батылдықтың тоғысынан туған ерекше жоба. Гүлнұр Калимулдинаның айтуынша, қазіргі таңда бұл құрылғының әлем бойынша дәлме-дәл баламасы жоқ. Стартап командасы шетелдегі түрлі ғылыми және өндірістік ұйымдармен байланыс орнатып, ұқсас сенсорлық құрылғылардың бар-жоғын сұрастырған. Алайда олардың ешбірі Mirai Tech ұсынған өздігінен қуатталатын, нақты диагноз қоятын интеллектуалды сенсор жүйесімен тең дәрежеде өнім көрсетпеген.
Әрине, Қытай, АҚШ және Еуропа елдерінде қозғалыс сенсорлары саласында зерттеулер мен технологиялар бар, бірақ олардың дені сыртқы қуат көздеріне тәуелді немесе функционалдық шектеулерге ие. Ал Mirai Tech бұл жағынан бір қадам алда: оның сенсорлары автономды түрде жұмыс істейді, қимылдан қуат алып, нақты медициналық және спорттық диагностика жасай алады.
Біздің сенсорлық құрылғымыздың әзірге аналогы жоқ. Егер бұл сенсорды жаһандық нарыққа жылдам шығарып, оның базасы мен сараптамалық жүйесін жетілдіре алсақ, әлемде алғашқылардың бірі болып осы технологияны таныстыруымыз әбден мүмкін, - дейді өнертапқыш Гүлнұр Калимулдина.
Жаңа технологияны бірінші болып нарыққа ұсыну - әлемдік аренада үлкен артықшылық пен брендтік беделге жол ашатыны сөзсіз.
Бүгінгі таңда Mirai Tech командасы құрылғыны Қазақстан нарығында сынақтан өткізіп, техникалық әрі аналитикалық платформасын жетілдірумен айналысуда. Келесі кезең - құрылғыны халықаралық сертификаттаудан өткізу және шетелдік серіктестермен бірлесіп, сыртқы нарыққа шығару. Стартап авторлары қазақстандық бұл инновацияны әлемдік брендке айналдыру арқылы елдің технологиялық беделін көтеруді мақсат етеді.
Осы мақсатта команда болашаққа бағытталған бірқатар жоспарды қолға алған. Жоба аясында сенсор негізінде жұмыс істейтін өзге де «киілмелі» құрылғылар экожүйесін қалыптастыру көзделіп отыр. Мәселен, дененің әртүрлі бөліктерінің қозғалысын бақылайтын датчиктер, диагноз қоюға көмектесетін жасанды интеллект платформасы, пайдаланушының барлық физиологиялық деректерін біріктіретін цифрлық мониторинг жүйесі секілді кешенді шешімдер әзірленуде.
Жетістіктері және перспективалары
Қысқа уақыт ішінде Mirai Tech стартапы бірнеше ірі жетістікке қол жеткізіп үлгерді. 2024 жылы жобаның алғашқы прототипі Назарбаев Университетінің NURIS акселерациялық бағдарламасы аясында ұйымдастырылған Founders’ School стартап байқауында бас жүлдені жеңіп алды. Бұл жеңіс командаға АҚШ-та өтетін беделді TechCrunch Disrupt 2024 технологиялық конференциясына қатысу мүмкіндігін сыйлады. Бұл шара әлемдік деңгейдегі стартаптардың өз идеяларын көрсетуге арналған ең ірі алаңдардың бірі саналады.
2025 жылдың қазан айында Mirai Tech тағы бір маңызды белесті бағындырды. Astana Hub ұйымдастырған ұлттық AI SANA Generative Nation байқауында жоба «Үздік ғылыми AI жоба» номинациясын иеленіп, 10 миллион теңге көлемінде грантқа ие болды. Сарапшылар Mirai Tech-ті спорт, медицина және білім салаларын біріктіре алатын, жасанды интеллектке негізделген жоғары әлеуетті платформа ретінде таныды. Бұл мойындау - тек жоба емес, бүкіл қазақстандық ғылыми стартап экожүйесі үшін үлкен серпіліс.
Сарапшылардың пайымынша, қозғалысты дәл әрі сандық негізде талдап, нақты ұсыныс бере алатын мұндай смарт құрылғылар болашақта жарақаттардың алдын алуда, ерте диагностикада және оңалтуды жеделдетуде революциялық рөл атқармақ. Mirai Tech осы бағыттағы алғашқы қарлығаштардың бірі ретінде әлем назарын өзіне аударып отыр. Жоба - ғылым мен кәсіпкерліктің, идея мен іске асырудың үлгілі тоғысуы.
Жас ғалым Гүлнұр Калимулдина бастаған команда өз елінің инновациялық әлеуетін бүкіл әлемге танытып келеді. Егер жобаның қазіргі қарқыны сақталса, жақын болашақта «Made in Kazakhstan» маркалы ақылды сенсорлар халықаралық нарықта кең қолданысқа еніп, адамзаттың салауатты өмір сүру сапасын арттыруға нақты үлес қосары сөзсіз.
Қысқа да нұсқа. Жазылыңыз telegram - ға
Оқи отырыңыз 
