Самая важная технология, о которой никто не говорит
Удивлены способностью смартфона распознавать ваше лицо или восхищайтесь появлению VR очков? А что вы скажите на то, что ученые создали технологию, с помощью которой можно управлять предметами силой мысли?
IT-сфера
3108
17 июля 2020
Ученые давно пытаются устранить барьер в виде клавиатуры и мыши между нами и компьютером. Для этого был введен новый термин – BCI (Brain–computer interface) или нейрокомпьютерный интерфейс – технология, которая регистрирует сигналы мозга и отправляет их к внешним исполнительным системам.
Нейроинтерфейсы расшифровывают намерения, то есть активность мозга, которая выражает желание какого-то действия. Именно поэтому компьютеру проще всего распознать движения – мысли о том, как рука берет предмет, сжимает пальцы в кулак и т. п.
Человеческий мозг состоит из клеток, называемых нейронами. Как и компьютер, нейроны используют электрические сигналы для связи друг с другом. Все, что вы когда-либо испытывали - ваши мысли, чувства, эмоции - происходит от этих сигналов.
Для начала на вашу голову прикрепляют устройство, чтобы установить связь с компьютером. Научным языком этот процесс называется Электроэнцефалография (ЭЭГ). Устройство для проведения процедуры ЭЭГ состоит из трех модулей:
Электродный комплекс регистрирует необычную электрическую активность отдельной области мозга и дает туда слабый электрический ток, которые не ощутим человеческим телом.
Чтобы научить компьютер распознавать намерения, необходимо множество раз записать электрическую активность мозга в момент задумывания человеком чего-то конкретного и обучить алгоритмы на этих записях. Самое интересное, что у каждого из нас уникальные паттерны мозговой активности. Проделывая одно действие, каждый человек запускает свои мыслительные процессы по-разному, поэтому необходимо обучать компьютер распознавать ЭЭГ только конкретного пользователя.
Вы наверняка видели в музеях или в фильмах роботизированные руки человека, управляемые разумом. Одна из основных областей применения технологии BCI – медицина, создающая все условия, чтобы помочь парализованным людям вернуться к нормальной жизни.
Люди утратившие конечности, могут силой мысли управлять протезами с высокой отзывчивостью, а люди, неспособные говорить, снова получили возможность общаться благодаря «нейрочату», где они могут набирать текст на экране. Человеку достаточно сфокусироваться на буквах, мигающих с определённой частотой – реакция мозга на мигание нужной буквы будет отличаться от реакции на другие. Таким образом, люди могут набирать текст и общаться с миром, хоть и медленно.
В области неврологии люди, страдающие нарушением функций нервной системы и сенсорных органов, также получили возможность избавиться от глухоты и эпилепсии.
Ежедневно мы получаем тонну различной информации из интернета. Чтобы снизить нагрузку на мозг, нейроинтерфейс может отсекать ту или иную информацию, которая в данный момент нам не требуется, путем перехвата области человеческого внимания – технология затемнит области экрана, которые не нужны человеку в момент работы. Это помогло бы снизить усталость и сделать работу более эффективной.
Следующий способ практического применения нейроинтерфейсов – хранение и передача знаний и опыта. Это позволит сократить длительность обучения создавать продвинутые базы знаний, содержащие опыт и знания других специалистов в различных областях.
Людям, страдающими шизофреническими расстройствами или болезнью Альцгеймера такие разработки могут помочь контролировать симптомы и излечивать заболевания. Уже сегодня существует технология, позволяющая вживить 10 тысяч электродов в человеческий мозг, и отправлять сигналы в поврежденные его участки!
Что дальше?
Нейроинтерфейсы развиваются и совершенствуются. Они нацелены улучшить возможности человека, заложенные природой.
Некоторые мечтатели надеются, что нейроинтерфейс сможет сделать их бессмертными, что, к сожалению, не возможно, поскольку перемещение всех данных из человеческого мозга в компьютер нереально, однако управлять дроном или полюбившийся игрушкой можно уже в настоящее время!
Оглядываясь в прошлое, техника компании Apple была большой, некрасивой и дорогой, однако спустя время их устройства – одни из самых передовых и популярных на рынке.
Сегодня гарнитуры BCI большие, некрасивые и дорогие. Они чрезвычайно сложны в использовании. В основном они используются учеными-исследователями и, возможно, в ближайшем будущем нейроинтерфейсы тоже изменят мир и станут неотъемлемой частью нашей жизни!
Нейроинтерфейсы расшифровывают намерения, то есть активность мозга, которая выражает желание какого-то действия. Именно поэтому компьютеру проще всего распознать движения – мысли о том, как рука берет предмет, сжимает пальцы в кулак и т. п.
Как компьютер распознает намерения?
Человеческий мозг состоит из клеток, называемых нейронами. Как и компьютер, нейроны используют электрические сигналы для связи друг с другом. Все, что вы когда-либо испытывали - ваши мысли, чувства, эмоции - происходит от этих сигналов.
Для начала на вашу голову прикрепляют устройство, чтобы установить связь с компьютером. Научным языком этот процесс называется Электроэнцефалография (ЭЭГ). Устройство для проведения процедуры ЭЭГ состоит из трех модулей:
- Электродный комплекс;
- Вычислительная техника для обработки сигналов;
- Усилитель электрических потенциалов.
Электродный комплекс регистрирует необычную электрическую активность отдельной области мозга и дает туда слабый электрический ток, которые не ощутим человеческим телом.
Чтобы научить компьютер распознавать намерения, необходимо множество раз записать электрическую активность мозга в момент задумывания человеком чего-то конкретного и обучить алгоритмы на этих записях. Самое интересное, что у каждого из нас уникальные паттерны мозговой активности. Проделывая одно действие, каждый человек запускает свои мыслительные процессы по-разному, поэтому необходимо обучать компьютер распознавать ЭЭГ только конкретного пользователя.
Где применяется BCI?
Вы наверняка видели в музеях или в фильмах роботизированные руки человека, управляемые разумом. Одна из основных областей применения технологии BCI – медицина, создающая все условия, чтобы помочь парализованным людям вернуться к нормальной жизни.
Люди утратившие конечности, могут силой мысли управлять протезами с высокой отзывчивостью, а люди, неспособные говорить, снова получили возможность общаться благодаря «нейрочату», где они могут набирать текст на экране. Человеку достаточно сфокусироваться на буквах, мигающих с определённой частотой – реакция мозга на мигание нужной буквы будет отличаться от реакции на другие. Таким образом, люди могут набирать текст и общаться с миром, хоть и медленно.
В области неврологии люди, страдающие нарушением функций нервной системы и сенсорных органов, также получили возможность избавиться от глухоты и эпилепсии.
Как нейроинтерфейс может помочь нам в повседневной жизни?
Ежедневно мы получаем тонну различной информации из интернета. Чтобы снизить нагрузку на мозг, нейроинтерфейс может отсекать ту или иную информацию, которая в данный момент нам не требуется, путем перехвата области человеческого внимания – технология затемнит области экрана, которые не нужны человеку в момент работы. Это помогло бы снизить усталость и сделать работу более эффективной.
Следующий способ практического применения нейроинтерфейсов – хранение и передача знаний и опыта. Это позволит сократить длительность обучения создавать продвинутые базы знаний, содержащие опыт и знания других специалистов в различных областях.
Людям, страдающими шизофреническими расстройствами или болезнью Альцгеймера такие разработки могут помочь контролировать симптомы и излечивать заболевания. Уже сегодня существует технология, позволяющая вживить 10 тысяч электродов в человеческий мозг, и отправлять сигналы в поврежденные его участки!
Что дальше?
Нейроинтерфейсы развиваются и совершенствуются. Они нацелены улучшить возможности человека, заложенные природой.
Некоторые мечтатели надеются, что нейроинтерфейс сможет сделать их бессмертными, что, к сожалению, не возможно, поскольку перемещение всех данных из человеческого мозга в компьютер нереально, однако управлять дроном или полюбившийся игрушкой можно уже в настоящее время!
Оглядываясь в прошлое, техника компании Apple была большой, некрасивой и дорогой, однако спустя время их устройства – одни из самых передовых и популярных на рынке.
Сегодня гарнитуры BCI большие, некрасивые и дорогие. Они чрезвычайно сложны в использовании. В основном они используются учеными-исследователями и, возможно, в ближайшем будущем нейроинтерфейсы тоже изменят мир и станут неотъемлемой частью нашей жизни!
Читайте другие статьи
Как успешно пройти телефонное интервью?
Во время поиска новой работы будьте готовы отвечать на частые звонки рекрутеров. Причем каждый такой звонок может оказаться полноценным интервью. Как успешно пройти телефонное собеседование, разбираем в новой статье.
IT-сфера
2866
4 окт. 2022
Какие hard и soft skills развивать в 2022 году IT-специалистам?
Невозможно оставаться востребованным IT-специалистом, если не прокачивать постоянно свои навыки. На какие из них обращать внимание в первую очередь, расскажем прямо сейчас!
IT-сфера
3512
18 марта 2022
Результаты 2020 года и пожелания
Айтилогия подводит итоги уходящего 2020 года и поздравляет учеников с наступающим Новым годом!
IT-сфера
2059
29 дек. 2021
Получайте первыми свежие статьи из нашего блога прямо на вашу почту
Никакого спама. Только ценные и полезные статьи для вас!
