Варто було тільки подумати про одного, і ось його голос вже лунає в телефоні. Раніше таке можна було визнати за щасливий збіг або залучити до пояснення містичну телепатію, погано вивчену людську інтуїцію, таємничі знаки долі ... Але тепер прогрес дозволяє організувати подібну магію цілком земними технічними засобами.

Дивну систему створили комп'ютерні фахівці з Дартмутського коледжу (Dartmouth College). Називається новинка "Нейрофон" (NeuroPhone, PDF-документ). Вона зчитує мозкову діяльність, щоб керувати програмами телефону.

В якості постачальника інформації про активність нейронів автори проекту використовували останнє покоління зчитувача мозкових хвиль EPOC headset від американської компанії Emotiv Systems, піонера в комерційних комп'ютерно-мозкових інтерфейсах (BCI).


Апарат обладнаний вбудованим гіроскопом, фіксуючим повороти голови користувача, і бездротовим зв'язком з комп'ютером. Літієвої батареї вистачає на 12 годин роботи пристрою (фото Emotiv Systems). ' width=478 height=304>

EPOC headset коштує $ 299. Він володіє 16 електродами для зняття електроенцефалограми і за допомогою відповідного софта добре розрізняє активність різних зон кори. Кожен з каналів проводить завмер 128 разів в секунду. EPOC також визначає параметри альфа-, бета-, тета-і дельта-хвиль.
Апарат обладнаний вбудованим гіроскопом, фіксуючим повороти голови користувача, і бездротовим зв'язком з комп'ютером. Літієвої батареї вистачає на 12 годин роботи пристрою (фото Emotiv Systems).

Висока роздільна здатність сигналів, що забезпечується EPOC, дало вченим можливість досхочу поекспериментувати з інтерпретацією відгуків розуму на різні зовнішні впливи.

Зрозуміло, що чим більше нейрофізіологи дізнаються про закономірності в роботі кори головного мозку, тим ширше коло дослідів, які можна поставити з машинним розпізнаванням думок. У тому ж мобільнику подібний принцип міг би бути застосований до вирішення різних завдань. Але в даному випадку автори системи, для прикладу, вирішили зосередити свою увагу на наборі номера.

Для розпізнавання бажаного людини в списку контактів, оформленого у вигляді набору фотографій, програма "Нейрофона" використовує детекцию так званого сигналу P300 - свідоцтва впізнавання заданого об'єкта.

Цей пік на ЕЕГ виникає в центрально-тім'яної області мозку із затримкою в 300 мілісекунд після стимулу (звідси і назва сигналу), і його можна знайти з тим або іншим ступенем вираженості на більшості каналів зчитувача. (До речі, цей же самий сигнал серед інших використовувався для управління інструментами в мозковому оркестрі.)

Фотографії абонентів поперемінно підсвічуються або виділяються якимсь іншим способом. У цей момент людина дивиться на екран телефону і думає про те, кому хоче подзвонити. При збігу перебору варіантів з бажаним дзвінком мозок видає P300. Його виділяє серед потоку даних спеціальна програма в телефоні. Вона і активує набір номера.


Набір номера за допомогою системи NeuroPhone. Власне сам набір починається автоматично після того, як у відповідь на підсвічування "правильного" людини зі списку контактів мозок видає сигнал "впізнавання і побажання" (фото Dartmouth College).

Тут варто зробити застереження: спочатку дані зі зчитувача потрапляють на ноутбук, який проводить попередню обробку сирого сигналу, виділяючи з усього потоку ту частину інформації, яка буде потрібно саме в цьому додатку.

Лептоп через Wi-Fi передає цей "проміжний результат" на iPhone, а той уже завершує цикл обробки. Використання одного тільки телефону було б скрутним: перетравлювання всього масиву сигналів з сенсорів ЕЕГ - це досить ресурсномістка завдання. Втім, перед нами тільки досвідчена система, яка вказує в "світле майбутнє" BCI.


Схема розміщення контактів на голові користувача (ілюстрація Dartmouth College).

Американські умільці продемонстрували в роботі і другий варіант вибору потрібної людини: коли підсвічується "та "фотографія, користувач підморгує їй.

Зауважимо, комплекс NeuroPhone визначає не сам рух повік, а знову ж таки - характерний імпульс ЕЕГ, чітко асоціюється з морганням.

Тест показав, що такий вибір номера працює надійніше, ніж перший варіант. Особливо цей прийом вигідний в умовах, коли якісь зовнішні чинники відволікають людину.

Так точність розпізнавання "Нейрофоном" обраного особи в разі Морган режиму коливалася від 86% до 99,4%, в залежності від того, сидів людина або ходив. Вибір номера чистої думкою, без моргання, давав розкид збігів від 33,3% до 88,9% - тут впливали умови досвіду, наприклад були перешкоди у вигляді музики, і тривалість перегляду миготливих знімків.

Автори "Нейрофона" визнають, що інші технології управління додатками мобільника (на зразок програм розпізнавання мови) можуть у ряді випадків виявитися зручніше, але зате уявне управління нагоді там, де потрібно подати кілька команд телефону беззвучно і, як і раніше в режимі hands-free.


Так виглядає сира інформація про мозкової активності, що поставляється чотирнадцятьма основними сенсорами зчитувача EPOC (ще два його контакту носять допоміжну роль). Шкала внизу - секунди (ілюстрація Dartmouth College).

Розробники придумали додаткові варіанти використання своєї технології. Адже в обширних сигналах, що йдуть з мозку, можна виловити масу цінних відомостей, якщо тільки знати - куди дивитися.

Уявіть ситуацію, коли "Нейрофонамі" володіють всі студенти в групі вивчення іноземних мов. Викладач, задаючи питання, може в реальному часі побачити на екрані свого мобільника, хто з підопічних зрозумів його, а хто ні. Програма розставить відповідні знаки навпроти портретів.

Інший наслідок з розповсюдження "Нейрофонов" ще дивніше. Уявіть, що людина з таким мобільником входить в клуб або бар, будинок, де збирається компанія. І в інших гостей теж включені гарнітури "мозкових зчитувачів".

Відразу після того як наш персонаж переступив поріг будинку, він отримує на свій телефон інформацію про ... настрої присутніх: веселі вони або напружені, сумно їм, не нудьгують чи ? Бути може, вони налаштовані вороже до чергового візитерові? Таке розпізнавання доступно зчитувачі ЕЕГ вже зараз.

Andrew Campbell), Танзі Чоудхурі (Tanzeem Choudhury), Хун Лу (Hong Lu) і Раджив Раізада (Rajeev Raizada) (фотографії Dartmouth College). ' width=478 height=680>

Члени команди, що створила NeuroPhone: Ендрю Кемпбелл (Andrew Campbell), Танзі Чоудхурі (Tanzeem Choudhury), Хун Лу (Hong Lu) і Раджив Раізада (Rajeev Raizada) (фотографії Dartmouth College).

Вчені відзначають, що на шляху поширення технології NeuroPhone стоїть ще чимало перешкод. Більш-менш прийнятні за ціною і вазі зчитувачі мозкових хвиль все ж поступаються у точності і насиченості інформації великим лабораторним установкам "дослідницького класу".

А це в свою чергу призводить до того, що велика увага доводиться приділяти фільтрації потрібних мозкових сигналів серед шумів, а також - машинного навчання, що допомагає софту коректно працювати з конкретним користувачем.

Проте розвивати цей напрямок, на думку авторів "Нейрофона", - ще як варто. Воно обіцяє підвищення зручності і безпеки користування мобільником під час ходьби по жвавій вулиці, водіння автомобіля або велосипеда і так далі.

У майбутньому, припускають дослідники з Дартмутського коледжу, зчитувачі ЕЕГ стануть ще компактніше і дешевше. Тоді вони зможуть бути інтегровані в звичайні бездротові навушники, в шапки і бейсболки, мотоциклетні або велосипедні шоломи. Нинішній NeuroPhone - перший крок до цієї мрії.


Статьяполучена: Membrana.ru

Детальніше »