Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Upravljajte ovom robotskom rukom - s vašim mozgom

Jisoo Kim se koncentrira. Fotografija: Nathan Hurst

Jisoo Kim zamišlja kako maše lijevom rukom, a robotska se ruka pomiče ulijevo. Usredotočila se na desnu ruku, a ruka robota se savila u desno. Nekako.

Kim je nosio elektroencefalografski uređaj za interaktivni prikaz "Make it Move" na Kognitivna tehnologija, nova izložba o razumijevanju i utjecaju na aktivnost mozga na Exploratoriumu u San Franciscu. Uređaj je bio priključen na računalo i zaslon i na aluminijsku ruku s dva spoja koju je izgradio Jon Ferran.

Neoprenska kapa koju je nosila Kim bila je ugrađena u EEG senzore koji čitaju njezine moždane valove i ispisuju ih u sučelje mozak-računalo koje se zove OpenBCI. "Mislim da će, ako ova tehnologija napreduje više, pomoći mnogim osobama s invaliditetom koje ne mogu premjestiti oružje", kaže Kim. "Budući da je sve otvoreno izvorno, ljudi ga mogu sami graditi, pa mislim da će unaprijediti puno više."

Tomas Vega student je računalne znanosti i kognitivne znanosti, jedan od graditelja izložbe i član je Kognitivne tehnološke skupine Sveučilišta u Kaliforniji. Cilj tvrtke Cog Tech je pomoći tehnologiju da bude spremna za korištenje u stvarnom svijetu.

"Cilj nam je napraviti promjenu, pokazati svijetu da BCI nije nešto u budućnosti, to je nešto što se već događa", kaže Vega. "Želimo omogućiti ovu tehnologiju kako bi je svatko mogao koristiti, bez iskustva s kodom ili bilo što drugo."

Obuka za korištenje BCI. Fotografija: Anja Ulfeldt

Kada razmišljate o udaranju nogometa, objašnjava Vega, vaš se mozak ponaša kao da se zapravo šutira. Uređaj EEG (elektroencefalografija) može čitati to u obliku električnih signala na vlasištu, a informacije iz tih signala mogu se obraditi, filtrirati i analizirati da bi se osigurala povratna informacija koju računalo može prepoznati.

Za izradu izložbe, Cog Tech tim je prilagodio EEG ploču iz OpenBCI. Originalne slušalice OpenBCI mjere aktivnost mozga u obje hemisfere i bilježe te podatke na 8 kanala. No, to zahtijeva elektrode koje su lijepljene na lubanju - nemoguće za izložbu koja će mnogim ljudima omogućiti da prolaze i eksperimentiraju svaki dan. Tako je Cog Tech izradio mekanu kacigu sa suhim elektrodama iz Cognionicsa, koja sjedi na glavi velcro trakom ispod brade.

"Stvarno mislim da BCI ima potencijal za dodatni način za interakciju s računalima", kaže Pierre Karashchuk, još jedan član Cog Tech-a. "Za interakciju s ljudskim računalima, bili smo nekako ograničeni." On misli na miševe, klavijature i, u posljednje vrijeme, na zaslon osjetljiv na dodir, koji u konačnici nisu toliko različiti.

Vega (lijevo) i Karashchuk objašnjavaju kako koristiti BCI. Fotografija: Nathan Hurst

Mnogo toga možete učiniti s izravnim sučeljem koje ne možete s tipkovnicom. Neki otkrivaju i izražavaju raspoloženje, poput EEG kapice (Napraviti: Volumen 43), ili kako bi se privukla pozornost na grafičko korisničko sučelje.

Karashchuk je stručnjak za statistiku i informatiku i radi na tome kako softver interpretira informacije koje prikuplja EEG, razvijajući knjižnice koje pomažu u obradi signala i pretvaraju ih u izlaz. Ali signali dolaze vrlo bučno, a softver mora koristiti strojno učenje kako bi ga riješio.

Kapa, ​​s OpenBCI na poleđini. Fotografija: Anja Ulfeldt

Povrh toga, ističe Vega, može biti skupo raditi s BCI-jem, a EEG se suočava sa skepticizmom akademske zajednice. U postavci izložbe postoji dodatna prepreka za podučavanje posjetitelja da zapravo kontroliraju sučelje. To je stečena vještina i ona koju je vrlo teško ovladati, ili čak pokupiti osnove.

"Sučelje za obuku je velika prepreka za BCI koji se usvaja za kontrolu različitih uređaja", kaže Stephan Frey iz tvrtke Cog Tech. - Ovo je kao dokaz koncepta. Ako uspijemo dobiti ljude, čak i samo neke osobe u Exploratoriumu koji to nikada prije nisu koristili, i iskoristiti ovaj skup posjetitelja da ih nauče o BCI-ju, ali i pokazati da ova paradigma sučelja za obuku može raditi na ljudima koji prije nisu pokušali , onda to čini stvarno solidan slučaj da se može koristiti ... ako ste paralizirani, ili zaključani, ili imate neku veću onesposobljenost u kojoj se oslanjate na BCI. "

Povijesno gledano, BCI-ji su se prvenstveno koristili za znanstvena istraživanja, kaže Frey, viši učenik kognitivne znanosti. Ali kako alati razvijaju više preciznosti, dok dobivamo više informacija, oni se mogu koristiti za usmjeravanje informacija natrag u znanost, pa čak i za više praktičnih problema.

Karashchuk podešava kapu. Fotografija: Anja Ulfeldt

Lako je zamisliti aplikacije za robotsku ruku koju kontrolira mozak. Zatvoreni pacijent može obavljati zadatke za sebe ili sebe. Posada Cog Tech-a iskoristila ga je za kontrolu leta. I BCI ima potencijalne primjene u osnovnoj računalnoj kontroli. No, Vega ima i osobniju motivaciju. "Želim biti kiborg", kaže on. - To je moj dugoročni cilj. Radit ću cijeli život kako bih to učinio stvarnošću. Ne postoji ništa što bi moje srce ubrzalo brže nego što je taj san ojačao tehnologijom.Taj san o proširenju i povećanju mojih sposobnosti kao ljudskog bića i pokušavanju guranja granice. Vega obrije glavu kako bi se bolje povezala s EEG-om. Njegov je cilj za proljetni semestar naučiti voziti kolica s tehnologijom.

Ferranovu ruku. Fotografija: Anja Ulfeldt

Da bi se to dogodilo zahtijevat će mnogo više računalnog učenja. Kao što je, ruka u osnovi samo valova naprijed i natrag. Ferran, koji je sagradio ruku, spojio je Arduino Megu s komponentama iz stare barmenske ruke i dao joj samo jednu os, jer je BCI ionako mogao podnijeti samo jedan stupanj slobode - lijevo i desno.

"Bilo je prilično teško", kaže Kim, da se ruka pomakne. “Najteže je bilo misliti na način na koji se može kontrolirati ruka; zamišljanje pomicanja moje lijeve ili desne ruke drugačije je od pomicanja. "

Ipak, Kim kaže da se osjećala bolje. Trening za nekoliko sati ili dana mogao bi napraviti veliku razliku u tome koliko bi osoba mogla nešto kontrolirati.

"Vaš mozak zapravo uči generirati te valove", dodaje Karashchuk. Na taj način BCI nas podučava jednako koliko i mi.


Napomene urednika:

  • U San Franciscu? Posjetite izložbu u Exploratoriumu do 1. ožujka.
  • Conor Russomano iz OpenBCI nas je doveo u Cog Tech. Pročitajte njegovu priču o tome kako stvoriti sučelje mozga i računala s otvorenim izvorima.
  • Projekt Berkeley Cog Tech je open source. Ako ga želite izgraditi (ili nešto slično), potražite “kinetiku uma” na gitubu Tomasa Vege. (I onda nam pošaljite fotografije!)
  • Prethodna verzija ove priče dala je ruci dva stupnja slobode, a ne jedan, a odnosila se na prilagodbu OpenBCI slušalica umjesto na OpenBCI EEG ploču.

Fotografije od Anje Ulfeldt.

Udio

Ostavite Komentar