6 yılda geliştirildi: Dyson CameraJet’in arkasında 38 patent var

Dyson CameraJet, içerisinde kamera ve yapay zeka teknolojisi bulunduran bir diş fırçası. Fakat içerisine bakıldığında bundan daha fazlasını içerdiğini görüyoruz. Peki duyurusu ile birlikte büyük ses getiren bu fırçanın özelliği ne? Neden bu kadar inovasyon konusunda ön plana çıktı?

Dyson denildiğinde akla ilk olarak elektrikli süpürgeler, saç şekillendiriciler veya hava temizleme ürünleri geliyor. Şirket ise şimdiye kadar hiç girmediği bir alana, ağız bakım alanına adım attı. Ancak Dyson’ın CameraJet ile yaptığı şey, mevcut bir elektrikli diş fırçasını biraz daha akıllı hale getirmekten çok daha fazlası.

Kamerayla diş aralarını temizliyor

Şirketin 1 Eylül’de tanıttığı CameraJet, dişlerin arasındaki boşlukları görebilen, bu boşlukları gerçek zamanlı olarak analiz eden ve ardından yalnızca ihtiyaç duyulan bölgeye ağız bakım suyu püskürten bir sistem olarak geliştirildi. Bunun arkasında ise altı yıllık bir araştırma ve mühendislik çalışması bulunuyor. Dyson’ın açıklamasına göre projede toplam 661 mühendis görev aldı ve CameraJet için 38 patent başvurusu yapıldı.

Elektrikli diş fırçaları diş yüzeylerini temizleme konusunda yıllardır gelişiyor. Ancak fırça kıllarının ulaşamadığı bölgeler için hâlâ diş ipi, arayüz fırçası veya su jeti gibi ayrı yöntemlere ihtiyaç duyuluyor. Dyson da araştırmaları sırasında insanların özellikle diş aralarını yeterince temizlemediğine odaklandı.

Şirketin kurucusu James Dyson’ın anlattığına göre fikir, “Dişleri fırçalarken neden aynı anda dişlerin arasına da su jeti gönderemiyoruz?” sorusundan doğdu. Ancak bu sorunun cevabı yalnızca fırçanın üzerine küçük bir su jeti eklemek değildi. Asıl problem, jetin nereye gönderileceğini otomatik olarak bulmaktı.

Dyson’ın CameraJet yaklaşımı burada klasik su püskürtmeli sistemlerden ayrılıyor. Sistem önce dişlerin arasındaki boşluğu görmeye, ardından bu boşluğun konumunu tahmin etmeye ve son olarak sıvıyı tam o noktaya göndermeye çalışıyor.

Yani CameraJet’in temel fikri aslında “daha güçlü bir su jeti” değil, nereye müdahale edilmesi gerektiğini bilen bir su jeti.

Diş fırçasının içine kamera yerleştirmek neden bu kadar zor?

Bu sistemin merkezinde yaklaşık 1 milimetrelik bir makro kamera bulunuyor. Kamera 100 bin piksellik görüntü verisi üretiyor ve saniyede 28 görüntü analiz ediliyor.

Buradaki en büyük mühendislik problemlerinden biri kameranın boyutu. Normal bir kamerayı diş fırçasının başlığına yerleştirmek zaten zorlayıcıyken, kameranın aynı zamanda ağız içerisinde çalışması, dişleri yeterli şekilde aydınlatması ve fırça başlığının hareketlerinden etkilenmemesi gerekiyor.

Dyson, geliştirme sırasında piyasada bu kullanım için uygun hazır bir kamera bulamadığını ve yaklaşık 1 milimetrelik kamerayı kendisinin geliştirmek zorunda kaldığını belirtiyor. Kamera sistemine ayrıca görüş alanını genişleten özel bir lens ve hareketli fırça başlığıyla senkronize çalışan bir aydınlatma sistemi eklendi.

Kamera saniyede 28 görüntü alıyor ancak burada önemli olan yalnızca görüntü yakalamak değil. Bu görüntülerin gerçek zamanlı olarak anlamlandırılması gerekiyor.

CameraJet’in asıl beyni: Gap Optical Targeting

Dyson’ın Gap Optical Targeting adını verdiği sistem, CameraJet’in belki de en önemli teknolojisi. Makine öğrenimi algoritması, kameradan gelen görüntüleri analiz ederek dişler arasındaki boşlukları tespit ediyor. Ancak sistem yalnızca mevcut görüntüdeki boşluğu bulmakla kalmıyor; Dyson’ın ifadesiyle boşlukların konumunu takip ediyor ve tahmin ediyor.

Bir boşluk tespit edildiğinde sistemin yaklaşık 100 milisaniye içerisinde ilgili bölgeye jet gönderebildiği belirtiliyor. Böylece kullanıcı dişlerini fırçalamaya devam ederken sistem arka planda dişlerin arasını tarıyor ve gerektiğinde müdahale ediyor.

Bu teknolojinin eğitilmesi için Dyson, geliştirme sürecinde 470 binden fazla diş görüntüsü topladı. CameraJet’in yazılım tarafında ise yaklaşık 16 milyon satır kod bulunuyor.

Bu rakamlar önemli çünkü burada kullanılan yapay zekâ, bugün birçok üründe gördüğümüz üretken yapay zekâdan farklı bir görev üstleniyor. CameraJet’in sistemi bir sohbet robotu gibi içerik üretmiyor. Bunun yerine çok daha spesifik bir görüntü işleme problemi çözmeye çalışıyor: “Bu görüntüde diş nerede, diş arası boşluk nerede ve jet tam olarak nereye gönderilmeli?”

CameraJet’in bir diğer önemli noktası ise sıvı püskürtme sisteminin kendisi. Geleneksel su püskürtme sistemlerinde daha ince ve iğne benzeri bir jet kullanılabiliyor. Dyson mühendisleri ise bunun plağın tamamını temizlemek yerine bazı durumlarda plağın içerisinden yalnızca bir delik açabildiğini tespit etmiş.

Bunun üzerine daha geniş bir alana yayılan konik jet geliştirilmiş. Amaç, yüksek basınçla tek bir noktaya saldırmak yerine daha geniş bir yüzeye yayılan sıvı akışıyla plağı bulunduğu yerden kaldırmak.

Dyson bu sistemi geliştirmek için National University of Singapore’ın Diş Hekimliği Fakültesi ile beş yıl boyunca çalıştı. Mühendisler gerçek dişlerdeki plağın davranışını taklit eden özel bir “proxy plaque” geliştirdi. Böylece jetin şekli, basıncı ve sıvı akışı tekrar tekrar test edilebildi.

Fırçanın içerisinde yalnızca 12.5 mililitrelik bir ağız bakım suyu haznesi bulunuyor. Buradaki problem ise fırçanın kullanım sırasında sürekli hareket etmesi. Cihaz dik tutulduğunda çalışan klasik bir sıvı haznesi, yatay veya ters açıda kullanıldığında hava çekebilir ve jetin performansı düşebilir.

Dyson bu nedenle anti-gravity tank adını verdiği bir sistem kullanıyor. Diyafram pompası ve basınç odası, cihazın hangi açıda tutulduğundan bağımsız olarak sıvının kontrollü şekilde gönderilmesine yardımcı oluyor.

Bu ayrıntı, CameraJet’in neden yalnızca “kameralı diş fırçası” olmadığını gösteriyor. Kamera bir görüntüleme problemi çözerken, yapay zekâ karar verme kısmını üstleniyor, pompa ve jet sistemi ise bu kararın fiziksel olarak uygulanmasını sağlıyor.

Fırça başlığı da yeniden tasarlandı

Dyson’ın üzerinde çalıştığı bir başka problem ise klasik sonik diş fırçalarında görülebilen “stall” yani fırça kıllarının diş yüzeyine temas ettiğinde hareketini kaybetmesi. Şirket, mevcut elektrikli diş fırçalarının yavaş çekim görüntülerini inceleyerek fırça kıllarının bazı bölgelerde diş yüzeyine temas ettiğinde yeterince hareket edemediğini belirtiyor. Bunun üzerine CameraJet için variable sonic oscillation adı verilen değişken açılı bir hareket sistemi geliştirildi.

Fırça başlığı yaklaşık saniyede 1.000 kez hareket ederken salınım açısının değişmesi, kılların sürekli hareket halinde kalmasını amaçlıyor. Dyson’ın kendi testlerinde bu sistemin zor erişilen bölgelerde bazı premium elektrikli diş fırçalarına kıyasla yüzde 69’a kadar daha fazla plak temizleyebildiği belirtiliyor.

Başlıkta ayrıca iki farklı kıl yapısı kullanılıyor. Daha sert iç kıllar yüzey lekelerine odaklanırken, daha yumuşak dış kıllar diş eti çizgisini temizlemek için tasarlanmış.

38 patent neden önemli?

Dyson, bu patentlerin yalnızca kamerayı korumak için alınmadığını belirtiyor. Altı yıllık geliştirme sürecinde görüntüleme, sıvı püskürtme, fırçalama mekanizması ve ürünün diğer mühendislik bileşenleri üzerinde çok sayıda yeni teknoloji geliştirilmiş.

Dolayısıyla 38 patentlik portföyü tek bir buluş olarak değerlendirmek yerine CameraJet’in farklı parçalarını kapsayan bir mühendislik ekosistemi olarak görmek daha doğru.

Firmanın açıklamasına göre projede 661 Dyson mühendisi görev yaptı. Şirket ayrıca geliştirme sırasında dünya genelinde 30 diş hekimi ve ağız sağlığı uzmanıyla çalıştı. Singapur’daki ekip ise projenin önemli merkezlerinden biri oldu; burada 43 mucidin CameraJet ile ilgili 25 patentte yer aldığı belirtiliyor.

Dahası, Dyson’ın bu ürün için geliştirdiği teknoloji yalnızca donanımdan ibaret değil. CameraJet yaklaşık 16 milyon satır kod çalıştırıyor ve makine öğrenimi sisteminin eğitilmesinde 470 binden fazla dental görüntü kullanılmış durumda.

Elbette bunun tüketici açısından ne kadar anlamlı olduğu ayrı bir tartışma. 25.000 TL'lik fiyatıyla CameraJet, geleneksel elektrikli diş fırçalarının oldukça üzerinde konumlanıyor. Fiyatı tabi ki bir tartışma konusu ama Dyson’ın bu ürünle ortaya koyduğu mühendislik çalışması, fiyat tartışmasından bağımsız olarak dikkat çekici.

Dyson’ın 38 patent ve yüz binlerce diş görüntüsüyle kurduğu sistemin gerçekten ağız bakımında yeni bir standart oluşturup oluşturamayacağını ise zaman ve bağımsız testler gösterecek.