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
3242
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
Что стоит за успехом в IT: раскрываем секреты отрасли
Раскрываем реальную цену успеха в IT-сфере в беседе с сооснователями Айтилогии Ольгой и Романом Черновыми.
IT-сфера
1291
3 окт. 2023
Как совмещать учебу на курсах с работой, ВУЗом, декретом?
Учеба и повышение квалификации помогают достичь успехов в карьере, найти интересную работу, увеличить доход семьи. Но где взять силы и время, чтобы учиться на курсах, если вы целый день работаете, учитесь в ВУЗе или ухаживаете за маленькими детьми?
IT-сфера
3146
10 дек. 2021
Почему IT-специалист должен постоянно развиваться
Айти по-прежнему остается одной из самых прибыльных отраслей мира и является той сферой, которая ежедневно меняется и развивается. Почему непрерывное обучение — ключ к успешной IT-карьере?
IT-сфера
5489
27 нояб. 2020
Получайте первыми свежие статьи из нашего блога прямо на вашу почту
Никакого спама. Только ценные и полезные статьи для вас!
