Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Kontrollige seda roboti kätt - oma aju abil

Jisoo Kim kontsentraadid. Foto: Nathan Hurst

Jisoo Kim kujutas ette oma vasaku käe õlgamist ja robotit käsi vasakule. Ta koondus oma paremale käele ja robotikarpus paindus paremale. Mingis mõttes.

Kim oli interaktiivse interaktiivse ekraani „Make it Move” („Tee seda liigutamist”) jaoks elektroencefalograafiline seade Kognitiivne tehnoloogiauus näitus aju aktiivsuse mõistmise ja mõjutamise kohta San Francisco uurimiskeskuses. Seade oli ühendatud arvutiga ja ekraaniga ning Jon Ferrani ehitatud kahekordse alumiiniumvarrega.

Kim-i kulunud neopreenist kork sisaldas EEG-andureid, mis lugesid tema aju laineid ja andsid need aju-arvuti liidese nimele OpenBCI. „Ma arvan, et kui see tehnoloogia areneb rohkem, aitab see palju puuetega inimesi, kes ei suuda oma käsi liigutada,” ütleb Kim. „Kuna kõik on avatud lähtekoodiga, saavad inimesed seda ise ehitada, nii et ma arvan, et see edeneb palju rohkem.”

Tomas Vega on üliõpilasprofessor infotehnoloogia ja kognitiivse teaduse alal, üks näituse ehitajatest ja California Kognitiivse Tehnoloogia Grupi liige. Cog Techi eesmärk on aidata muuta see tehnoloogia reaalses maailmas kasutamiseks valmis.

„Me püüame muuta, näidata maailmale, et BCI ei ole tulevikus midagi, see on midagi, mis juba toimub,” ütleb Vega. „Me tahame seda tehnoloogiat lubada, et igaüks saaks seda kasutada ilma koodi või midagi kogemusteta.“

Koolitus BCI kasutamiseks. Foto: Anja Ulfeldt

Kui mõtlete jalgpalli löömisele, selgitab Vega, et teie aju käitub nii, nagu see tegelikult lööb. EEG (elektroencefalograafia) seade võib lugeda, et peanaha elektrisignaalide vormis ja nende signaalide informatsiooni saab töödelda, filtreerida ja analüüsida, et saada tagasisidet, mida arvuti tunneb.

Näituse tegemiseks kohandas Cog Tech meeskond OpenBCI-lt EEG-plaadi. OpenBCI algne peakomplekt mõõdab aju aktiivsust mõlemas poolkeral ja salvestab need 8 kanalile. Kuid see nõuab elektroodid, mis on kleepitud kolju - eksponaadi jaoks võimatu, mis võimaldab paljudel inimestel iga päev läbida ja katsetada. Nii tegi Cog Tech pehme kiiver kuiva elektroodiga Cognionicsist, mis istub pea kohal lõualuu all.

„Ma arvan, et BCI-l on potentsiaali täiendava viisiga arvutitega suhelda,” ütleb teine ​​Cog Tech liige Pierre Karashchuk. „Inimese arvutivahetuseks oleme olnud piiratud.” Ta tähendab hiiri, klaviatuure ja viimasel ajal puutetundlikke ekraane, mis kõik pole lõppkokkuvõttes nii erinevad.

Vega (vasakul) ja Karashchuk selgitavad, kuidas BCI-i kasutada. Foto: Nathan Hurst

Seal on palju, mida saate teha otsese liidesega, mida te klaviatuuriga ei saanud. Mõned neist avastavad ja väljendavad meeleolu, nagu EEG beanie (Tegema: 43. köide) või graafilise kasutajaliidese tähelepanu pööramiseks.

Karashchuk on statistik ja arvutiteaduse juht ning ta töötab selle nimel, et tarkvara tõlgendaks EEG poolt kogutud teavet, arendades raamatukogusid, mis aitavad signaale töödelda ja muuta need väljundiks. Aga signaalid tulevad väga mürarikkad ja tarkvara peab kasutama masinaõpetust, et seda välja selgitada.

Kate, mille taga on OpenBCI. Foto: Anja Ulfeldt

Lisaks sellele juhib Vega tähelepanu, et BCI-ga töötamine võib olla kulukas ja EEG tõlgendus seisab silmitsi akadeemilise kogukonna skeptitsismiga. Näituse seadmisel on külastajate täiendav takistus liidese tegelikuks juhtimiseks. See on omandatud oskus ja see võib olla väga raske omandada või isegi põhitõed.

„Koolitusliides on suur blokeerimine BCI-le erinevate seadmete kontrollimiseks,” ütleb Cog Techi Stephan Frey. „See on nagu kontseptsiooni tõend. Kui me saame inimesi, isegi ainult mõnda inimest Exploratoriumist, kes pole seda varem kasutanud, ja kasutage seda külastajate kogumit, et õpetada neid BCI-st, kuid ka näidata, et see koolitusliidese paradigma võib töötada inimestel, kes pole seda varem proovinud , siis teeb see tõesti kindla juhtumi, et seda saab kasutada ... kui olete halvatud või lukustatud või kui teil on suurem suurem puue, kui sa tuginevad BCI-le. ”

Ajalooliselt on BCI-sid kasutatud peamiselt teaduslikuks uurimistööks, ütleb Frey, kes on kognitiivse teaduse vanemõppija. Kuid kuna tööriistad arendavad rohkem täpsust, siis saame rohkem infot, et neid saab kasutada info edastamiseks teadusele ja isegi praktilisematele probleemidele.

Karashchuk reguleerib korki. Foto: Anja Ulfeldt

Aju-kontrollitud roboti käe jaoks on lihtne ette kujutada rakendusi. Lukustatud patsient võib täita oma ülesandeid ise. Cog Tech meeskond on seda kasutanud drone'i lennu kontrollimiseks. BCI-l on potentsiaalsed rakendused arvuti põhikontrollis. Kuid Vega on ka isiklikum motivatsioon. "Ma tahan olla küber," ütleb ta. „See on minu pikaajaline eesmärk. Ma töötan kogu oma elu, et muuta see reaalsuseks. Miski ei muuda mu südant kiiremaks kui see unistus, et seda tehnoloogiat täiustatakse. See unistus, et seda täiendada ja suurendada oma võimeid kui inimene, ja püüan piire tõmmata. ”Vega raseerib oma pead, et saada parem seos EEG-ga. Tema eesmärk kevadsemestriks on õppida ratastooli juhtima tehnoloogiaga.

Ferrani käsi. Foto: Anja Ulfeldt

Selleks, et see juhtuks, on vaja palju rohkem arvutiõpet. Nagu see on, käsi põhiliselt lihtsalt lained edasi-tagasi. Käe ülesehitanud Ferran kombineeris Arduino Mega vanade bartendivarda komponentidega ja andis selle vaid ühe telje, sest BCI sai ainult ühe vabadusastme - vasakule ja paremale.

"See oli üsna raske," ütleb Kim, et käsi liigub. „Kõige raskem oli mõelda, kuidas käsi juhtida; kujutan ette, et mu vasaku või parema käe liigutamine erineb selle liigutamisest.

Kuid Kim ütleb, et ta võib ennast paremini tunda. Tundide või päevade väljaõpe võib oluliselt muuta, kui tõhus inimene suudab midagi juhtida.

"Teie aju õpib neid laineid looma," lisab Karashchuk. Sel viisil koolitab BCI meid nii palju kui me seda koolitame.


Toimetaja märkused:

  • San Franciscos? Külastage näitust Exploratoriumis kuni 1. märtsini.
  • Conor Russomano OpenBCI-st võttis meid Cog Techisse. Loe tema lugu avatud lähtekoodiga aju-arvuti liidese loomisest.
  • Berkeley Cog Techi projekt on avatud lähtekoodiga. Kui soovite seda ehitada (või midagi sellist), otsige Tomas Vega githubis „meele kineetikat”. (Ja siis saatke meile fotosid!)
  • Selle loo eelmine versioon andis käe asemel kaks vabadusastet, mitte üks, ja viitas OpenBCI-i peakomplekti kohandamisele OpenBCI EEG-plaadi asemel.

Fotod Anja Ulfeldtilt.

Osa

Jätnud Kommentaari