Единым усилием мысли: мозг инвалида командует коляской

Человек подаёт мысленные команды роботу, который двигает по модели квартиры (фото idiap.ch).

Неплохо было бы научиться гнуть ложку, как господин Ривз в известном фильме. Желательно, существующую ложку. И вообще – хорошо бы уже силой мысли покомандовать. Машине отдать приказ какой-нибудь. Лучшие специалисты активно работают, чтобы всем нам такую возможность предоставить, и есть успехи.

Инвалидную коляску, управляемую силой мысли, мы однажды уже упоминали в новостях, но как-то коротко. Статья даже была практически об этом в феврале, но вот решили к этой теме вернуться – кое о чём напомнить, кое-какие новые подробности изложить.

Тема того, поверьте, заслуживает, поскольку в перспективе умение командовать мозгом пригодится не только инвалидам. Не в кресле ведь, по большому счёту, дело. Это ведь новый уровень взаимодействия-взаимопонимания человека и машин, разве нет?

Так вот, учёные из Швейцарии и Испании, по своей специализации одни из лучших в мире, прямо сейчас как раз работают над технологией, которая переводит биоэлектрическую активность мозга человека в действия компьютеров, машин и механизмов.

Парализованный пациент передаёт сигналы компьютеру на анализ (фото idiap.ch).

Швейцарцы трудятся в своём Федеральном технологическом институте (Swiss Federal Institute of Technology — EPFL), подобных центров на Земле не больше пяти, и в Институте перцепционного искусственного интеллекта (Dalle Molle Institute for Perceptual Artificial Intelligence — IDIAP), прославившегося проверкой на подлинность записи обращения Усамы бен Ладена. В IDIAP установили, что это была фальшивка.

Испанцы же засели в Центре биомедицинских инженерных исследований в Барселоне (Centre for Biomedical Engineering Research — CREB) и с заявлениями не выступают, доверив это дело швейцарским коллегам.

Прежде всего, радует факт, что эти исследователи не пошли по проторенной дорожке, то есть решили не имплантировать электроды в мозг, как их коллеги делали это с обезьянами. Спасибо им за это.

Отказавшись от агрессивного метода вскрытия черепных коробок, учёные взяли за основу электроэнцефалограмму (ЭЭГ) — способ регистрации биоэлектрической активности мозга с различных участков поверхности скальпа, то есть с оголённой кожи головы.

Электроды, впрочем, в количестве восьми штук участие принимают – они вложены в специальную шапочку. ЭЭГ учёные действительно лишь взяли за основу, процедура-то замешана на альфа-ритмах и требует, чтобы пациент закрыл глаза и расслабился, а этот вариант для достижения поставленной цели как бы не подходит.

Поэтому для анализа полученных данных об активности мозга было разработано программное обеспечение под названием «нейроклассификатор», которое в режиме реального времени распознаёт определённые образцы сигналов. Проще говоря, команды.

«Компьютер может обнаружить, считаете ли вы, думаете ли о каком-то месте, цвете или же о том, что хотите съесть на обед, — рассказал директор IDIAP Жан-Альберт Феррез (Jean-Albert Ferrez). — Правда, он не достаточно хорош, чтобы распознать точно, о каком именно цвете вы думаете».

Ну, и конечно, решение помочь инвалидам было принято не случайно. По двум причинам: во-первых, парализованные люди в такой технике ой-как нуждаются, во-вторых, для них её сделать проще, чем для здоровых.

Активность мозга человека, прикованного к креслу, не такая «шумная», больше движений – больше мыслей и состояний, качество сигналов снижается. Поэтому пока учёные говорят: «Наша технология абсолютно идеальна для человека, парализованного ниже шеи».

Попытка усилием мысли написать слова на экране компьютера (фото idiap.ch).

Правда, директор Феррез подчёркивает, что это – только начало: «В долгосрочной перспективе мы надеемся объединить командование мыслью с другими формами коммуникаций, вроде речи или жестов, чтобы сделать взаимодействие между человеком и машинами таким же, как между людьми — простым и естественным».

И всё-таки, что же имеется сейчас? У парализованных есть кресла, управляемые джойстиком у подбородка или трубочкой, в которую нужно дуть. А у коллектива учёных имеется робот, слушающийся мысленных команд типа «вперёд», «влево», «вправо». Сигналы от пользователя, понятное дело, доходят до робота после компьютерного анализа, зато без проводов.

Робот оснащён системой предотвращения столкновений, прежде чем выполнить команду, он световым сигналом показывает, что собирается делать, давая возможность пользователю исправиться, если программное обеспечение неправильно истолковало его приказ.

И швейцарцы, и испанцы единодушны в том, что на совершенствование техники, создание новых алгоритмов для распознавания большего количества состояний потребуются годы. Однако и перспективы широки, к примеру, чего стоит использование мозга в качестве клавиатуры для набора текста на экране компьютера.

Годы. Ни дат, ни сроков, ни обещаний никто из специалистов не называет и не раздаёт. Параллельно идёт работа над другими проектами, о финансировании ничего не сообщается. Пожалуй, слово «однажды» здесь как нельзя кстати: однажды инвалиды обретут независимость благодаря системе, которая позволит им управлять коляской одной лишь силой мысли.

Продолжение следует.



Учёные научились стирать неприятные воспоминания

26 августа 2003

Выключатель боли: электроды-имплантаты стимулируют мозг

29 июля 2003

Антистрессовая технология делает музыкантов талантами

24 июля 2003

Учёные создают кресло, управляемое силой мысли

24 июля 2003

Застенчивость и робость передаются по наследству

20 июня 2003