Научная статья на тему 'Нейрокомпьютерный интерфейс'

Нейрокомпьютерный интерфейс Текст научной статьи по специальности «Общие и комплексные проблемы технических и прикладных наук и отраслей народного хозяйства»

CC BY
381
73
Поделиться
Ключевые слова
ОБМЕН ИНФОРМАЦИИ / EXCHANGE OF INFORMATION / МОЗГОВОЙ ИНТЕРФЕЙС / THE BRAIN INTERFACE / BCI-СИСТЕМА / BCI-SYSTEM

Аннотация научной статьи по общим и комплексным проблемам технических и прикладных наук и отраслей народного хозяйства, автор научной работы — Васильева В.В., Долгова Т.Г.

Рассмотрен вопрос о мозго-машинном интерфейсе, созданного для обмена информацией между мозгом человека и электронным устройством. Описывается, для каких целей используется данный интерфейс и методы его применения.

Похожие темы научных работ по общим и комплексным проблемам технических и прикладных наук и отраслей народного хозяйства , автор научной работы — Васильева В.В., Долгова Т.Г.,

BRAIN-COMPUTERINTERFACE

The article describes the brain-machine interface designed for the exchange of information between the human brain and the electronic device.Describes the purpose for which you use this interface and it is method of operation.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Текст научной работы на тему «Нейрокомпьютерный интерфейс»

Секция «Информационно-экономические системы»

УДК 004.09

НЕЙРОКОМПЬЮТЕРНЫЙ ИНТЕРФЕЙС

В. В. Васильева Научный руководитель - Т. Г. Долгова

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева

Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

Е-mail: vikulya.vasilyeva@mail.ru

Рассмотрен вопрос о мозго-машинном интерфейсе, созданного для обмена информацией между мозгом человека и электронным устройством. Описывается, для каких целей используется данный интерфейс и методы его применения.

Ключевые слова: обмен информации, мозговой интерфейс, BCI-система.

BRAIN-COMPUTERINTERFACE

V. V. Vasilyeva Scientific Supervisor - T. G. Dolgova

Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: vikulya.vasilyeva@mail.ru

The article describes the brain-machine interface designed for the exchange of information between the human brain and the electronic device.Describes the purpose for which you use this interface and it is method of operation.

Keywords: exchange of information, the brain interface, BCI-system.

Нейрокомпьютерный интерфейс (НКИ) (называемый также мозговой интерфейс, интерфейс «мозг - компьютер», мозго-машинный интерфейс), созданный для обмена информацией между мозгом и электронным устройством (например, компьютером).

Нейроинтерфейс подключается к компьютеру через блютус. При полном заряде батарей непрерывно работает минимум 4 часа. Продолжительность зарядки через USB-порт: от получаса до двух часов в зависимости от настроек источника. Во время зарядки пользоваться устройством нельзя из соображений безопасности. В качестве одной из дополнительных целей кампании рассматривается возможность создания внешней батареи, которая позволит пользоваться интерфейсом и вовремя её зарядки. Передача данных в этом случае будет осуществляться уже через кабель [1].

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Целью мозго-машинных интерфейсов является создание устройств непосредственной связи между мозгом человека и механическим или электрическим устройством.

Японские ученые поставили целый эксперимент межчеловеческого общения в сферу общения человека с информационными системами, с тем, чтобы информационные системы могли понимать не только прямые указания людей, но и могли бы реагировать на выражения лица и на эмоциональные переживания [2]. Для этого нет ничего лучше, чем разъяснение сигналов, возникающих естественным путем в мозгу, как в центре управления и ощущений.

Успех японских ученых основан на произведении алгоритма, который как бы раскручивает складки мозга и таким образом позволяет правильнее определить источник сигналов и потому быть гожей к работе с массами населения. На конференции ученые продемонстрировали устройство с 14-канальной системой высокоточного приема ЭЭГ (электроэнцефалография). Устройство не требует подготовки волос, ни проводящего геля. Нужно всего лишь несколько минут, для того чтобы включить его и установить настройки сигналов. Устройство беспроводное, что дает свободу передвижения, да и к тому же оно стоит всего в несколько сотен долларов. Рассмотрим выражение лица. Выражения можно разбирать почти сразу, сделав тонкую настройку в программе компьютера

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2015. Том 1

на индивидуальные особенности. Учеными был представлен когнитивный пакет, позволяющий манипулировать виртуальными объектами с помощью мысли. Создав свой профиль, испытуемый должен расслабиться, чтобы компьютер смог установить обычное состояние мозга, поскольку каждый мозг индивидуален. Затем, испытуемый выбирает, что он намеревается сделать с объектов, например, (рассмотрим объект квадрат) мы хотим его приблизить. Идея в том, что испытуемый, должен представить в головном мозге, как квадрат приближается к нему. И после нескольких секунд обдумывания, объект начинает приближать, в это трудно поверить, но это правда.

Программа построена на соотнесения с нормой, и по мере того, как пользователь, постепенно свыкается с данной системой, можно добавлять все больше элементов распознавания, чтобы система могла делать различие между отдельными мыслями [3]. А как только этап распознавания будет закончен отдельные мысли можно отображать на любых вычислительных платформах, приложениях или устройствах.

Рассмотрим пару примеров, но потенциал интерфейса этого приложения велик. В играх и в виртуальном мире выражения лица можно естественно и интуитивно использовать для управление аватаром или виртуальным героем. Кроме того, цвет, освещение, звуковые и прочие эффекты могут изменяться согласно эмоциональному состоянию и усиливать ощущения, причем в реальном времени. Рассмотрим приложения созданные учеными со всего мира, с использованием роботов и простых механизмов. Например, игрушечный вертолет, взлетающий от мысли «поднимись». Технологию также можно применить и «интеллектуальном доме». Из системы пользовательского интерфейса поступают команды открыть гардины или закрыть гардины. Конечно, в это трудно поверить, но гардины открываются и закрываются, это невероятно. Также освещение в доме при мысли включить, свет включается и соответственно наоборот. И наконец, приложение с потенциалом изменить образ жизни. К примеру, управление электрической коляской. Каждое выражение лица соответствует своей команде, например, подмигиваем правым глазом, чтобы повернуть направо, левым глазом, налево. Улыбаемся, чтобы двигаться вперед.

В заключение отметим, что разработка нейрокомпьютерного интерфейса достаточно удивительная вещь, ведь при одной мысли человека происходят невероятные вещи, начиная от «открыть окно» и до управления детской коляски. И это лишь только начало потенциальных возможностей, посредством привлечения разработчиков и исследователей со всего мира, можно попытаться сформировать развитие этой технологии.

Библиографические ссылки

1. URL: ru.wikipedia.org/wiki/Нейрокомпьютерный_интерфейс (дата обращения: 20.12.2014).

2. URL: geektimes.ru/post/189700/ (дата обращения: 19.12.2014).

3. URL: https://www.youtube.com/watch?v=7JGvzpMuzbY (дата обращения: 20.12.2014).

© Васильева В. В., 2015