Контролирайте тази механична ръка
Днес в редовната ни рубрика "Наука и образование" - за мечтите за управление на компютър без мишка, клавиатура, сензорен екран и гласови команди.
Jisoo Kim си представя плавно движение с лявата си ръка и роботизираната ръка се завърта наляво. Jisoo се концентрира върху дясната ръка и механизмът се премества надясно. И така нататък.
Случаят се развива на изложбата "Когнитивни технологии", организирана на базата на музейния център "Експлораториум" в Сан Франциско. Ким носи електроенцефалографско устройство, свързано с компютър, екран и алуминиева ръка, изработени от Джон Феран. Неопреновата шапка на главата на Ким е снабдена с електроенцефалографски сензори, които "четат" мозъчните й вълни и обработват сигнала с помощта на интерфейса мозък-компютър OpenBCI (Open Brain-Computer Interface).
Искаме да покажем на света с тази изложба, че управлението на компютър с помощта на мозъка не е фантазия на бъдещето, то е днес,
казва Томас Вега Специализира компютърни науки и когнитивни технологии и е член на Групата за когнитивни технологии в Калифорнийския университет. Тази група беше един от организаторите на изложбата. Задачата на нейните членове е да направят така, че технологиите да станат приложими в съвременния свят, за ежедневни нужди. Преди това неврокомпютърният интерфейс се използваше за научни изследвания. Но постепенно инструментите стават по-точни, разработчиците получават все повече и повече информация и могат да я насочат към решаване на ежедневни проблеми.
През 1988 г. за първи път беше демонстрирана "виртуалната клавиатура" на Фаруел и Дончин, която може да се нарече първата практическаизползвайки BCI. Тогава научният прогрес започна буквално да изпреварва научната фантастика!
В момента използването на неврокомпютърни интерфейсни технологии в рехабилитационната медицина се развива активно. Има надежда, че в близко бъдеще ще бъде възможно значително да се подобри качеството на живот на парализираните хора. Напредъкът в тази посока е очевиден: вече има примери, когато BCI се използва при управление на инвалидни колички или при управление на устройства, които извършват физически движения.
Парализирана жена движи ръката на робота само с ума си. Източник: youtube.com
Основните трудности при практическото приложение на неврокомпютърния интерфейс са големите размери на системите с много кабелни връзки и кратък живот на батерията. Но изглежда, че тези проблеми постепенно се решават. И така, университетът Браун наскоро представи резултата от десетилетна работа на група учени - комерсиална версия на безжично устройство, което може да бъде прикрепено към черепа и да предава команди, получени от имплант в мозъка с помощта на радиосигнали.
Съвременна философска конструкция: мозъкът в колба. Източник: philosophynowncad
Други проблеми, които разработчиците на интерфейса мозък-компютър решават, се отнасят до областта на комуникациите. Как да накараш компютъра да разбере човек? Оказва се, че за това трябва да бъдат обучени и човек, и компютър. Операторът на BCI трябва да се съсредоточи върху определени действия, а информационната система от своя страна трябва да може да се обучава, за да се адаптира към конкретен човек и да различи ясен сигнал сред информационния шум. В крайна сметка мозъкът на всеки работи по различен начин.
Някои състезатели си представяха, че движат ръцете и краката си, за да преместят курсора, други си представяхаусещания (температурни промени, болка). Опитах различни представяния и се спрях на просто мускулно напрежение. Интерфейсът е настроен така, че за да преместите курсора наляво, трябва да си представите някакво движение (усещане) на лявата ръка, за движение надясно - надясно, а за движения нагоре и надолу - съответно езика и краката. Често в процеса на обучение се сблъсках с проблема, че импулсите на мозъка ми бяха насочени към доминиращата ръка и прекъсваха импулсите, изпратени към втората ръка, така че трябваше да се концентрирам върху по-слабо развитата ръка за дълго време, за да изпълня движението. За да се отърва от този проблем, тренирах да извършвам ежедневни дейности не само с дясната, но и с лявата ръка. Това ми позволи да изпълнявам движенията на ръцете по-точно и бързо.
Студентите, представящи възможностите на интерфейса мозък-компютър на изложението Cognitive Technologies в Сан Франциско, са развълнувани от факта, че тези изобретения трябва да бъдат включени в ежедневието на хората на ниво използване на различни джаджи. Сега нашата комуникация с личните цифрови устройства е чрез клавиатура, мишка, сензорен екран, гласови команди или дори чрез движение на очите - но не само с помощта на мисълта.
Студентът от Калифорнийския университет Томас Вега заявява:
Искам да бъда киборг, това е дългосрочната ми цел. Ще работя върху това до края на живота си. Няма нищо, което да кара сърцето ми да бие по-бързо от мечтата за подобряване с технологиите. Искам да дам сила на своето човешко същество.
Ученикът бръсне главата си, за да получи по-добра комуникация с ЕЕГ сензорите. Целта му за пролетния семестър е да се научи как да управлява инвалидна количка, използвайки тази технология.
Изявлениеедин калифорнийски студент може да бъде уплашен от мнозина, които са скептични към технологичния напредък. И ако погледнете развитието на интерфейса мозък-компютър от различна гледна точка? Само си представете: хората трябва да станат виртуози на самодисциплината, за да се научат как да контролират технологията с помощта на правилните мисли.
Стотици учени от цял свят работят върху разработването на BCI, правителствата отделят огромни бюджети за изследователски проекти и изглежда, че досега новите технологии дават възможност само на парализирани хора и геймъри. Как ще променят други сфери на живота в бъдеще? Ще учат ли хората например по различен начин, ще има ли нови източници на житейски опит? Как ще се промени разбирането ни за виртуалната реалност? И най-важното, ще бъде ли възможно да останем неучастни в този процес и все пак да живеем пълноценно в съвременния свят? Предлагаме тези въпроси за открита дискусия.