Керування комп'ютером за допомогою думки стало на крок ближче

На виставці CeBIT, що проходить у Ганновері, Німеччина, продемонстровано пристрій для керування комп'ютером за допомогою електричних сигналів мозку. Після короткого навчання будь-яка людина може, віддаючи уявні накази, переміщати курсор по екрану. 

Прямі інтерфейси „мозок-комп'ютер” розробляються вже далеко не перший рік. Їх робота заснована на стеженні за електричною активністю мозку, виявленні характерних станів і перетворенні їх в команди для комп'ютера. Головна проблема полягає в тому, щоб надійно ототожнювати різні стани мозку і пов'язувати їх з бажаннями людини.

Звичайно, про те, щоб читати думки людини, не йдеться. Механізми абстрактного мислення поки залишаються абсолютно недоступними для розуміння. Тому творці ранніх моделей інтерфейсу „мозок-комп'ютер” навіть не пробували розбиратися в природних станах мозку, пов'язаних з різними намірами людини. Натомість людям пропонувалося самим навчитися приводити свій мозок в той або інший стан, зручний для розпізнавання комп'ютером. Наприклад, електрична активність мозку помітно розрізняється в станах релаксації і бурхливої діяльності. Причому зміни виявляються помітними навіть у тому випадку, коли людина лише в думках уявляє собі ці стани - головне повиразніше на них концентруватися. Але, погодьтесь, не дуже зручно розслаблятися всякий раз, коли потрібно посунути курсор вліво, і навпаки підбадьорюватися, щоб змістити його управо.

В берлінському інституті ім. Фраунґофера спільно з медичною школою Шаріте (Charite) при берлінському університеті Ґумбольдта розроблена нова система, яка отримала назву „Mental Typewriter” („уявний машинопис”). Для роботи з системою не потрібно займатися такими напруженими медитативними практиками. Натомість програма, написана в інституті Фраунґофера, сама вивчає електроенцефалограму і пристосовується до індивідуальних особливостей людини.

Вся процедура займає близько 20 хвилин. За цей час людина повинна, слідуючи вказівкам комп'ютера, постаратися віддати близько 150 уявних команд, пов'язаних з переміщенням курсора по екрану. Для підвищення якості розпізнавання команд рекомендується уявляти при цьому рухи лівою і правою рукою.

Для роботи з системою необхідно надіти спеціальну гумову шапочку з електродами, які реєструють біопотенціали мозку. Щоб підвищити якість сигналів електроди розміщують безпосередньо на скальпі з використанням електропровідного мастила. Відповідні місця на голові доводиться виголювати. Та все ж такий спосіб зв'язку мозку з комп'ютером є куди більш щадним, ніж імплантацією електродів безпосередньо в мозок. Звичайно, імплантація електродів забезпечує набагато точнішу передачу сигналів комп'ютеру, але їх застосування поки обмежене пацієнтами, яким така операція виконується за медичними показаннями, наприклад, для запобігання епілептичним припадкам.

Звичайно, розміщення електродів на скальпі теж не назвеш особливо приємним, а при тривалому використанні вони можуть викликати роздратування на шкірі голови. Але паралізованим хворим або інвалідам з ампутованими руками такий пристрій може виявитися вельми корисним.

Однак розробники бачать і ширші перспективи застосування своєї системи. Наприклад, вона може використовуватися як засіб управління в комп'ютерних іграх. Інший напрям – допомога водію в критичних ситуаціях на дорозі. Інтерфейс „мозок-комп'ютер” може розпізнати реакцію мозку на небезпечну ситуацію і передати сигнал гальмівній системі швидше, ніж водій сам натисне на педаль гальма.

З урахуванням таких планів не повинно дивувати, що своїм найближчим завданням розробники вважають таке удосконалення системи, щоб електроди не вимагали прямого контакту зі скальпом. Неминуче при цьому ослаблення реєстрованих сигналів можна спробувати компенсувати за рахунок розвитку методів їх обробки. Зараз ці методи розвиваються дуже швидко і навіть фахівці, які традиційно працюють з імплантованими електродами, визнають, що в області неінвазивних (нетравматичних) методів аналізу роботи мозку зараз спостерігається дуже швидкий прогрес. Свідоцтвом тому нова німецька розробка „mental typewriter”.

Олександ Сєрєєв

Джерело: svobodanews.ru, 13 березня 2006

Висловити думку у Форумі

Споріднена публікація: Розумний келих дозволяє пити вино через Інтернет

• Інші публікації рубрики "Інноватика"