Brainwave السيطرة على القرش نفخ

قام المنظمون على موقع IEEE للمهندسين وعشاق التكنولوجيا بتطوير واجهة عصبية للتحكم في لعبة Air Swimmers ، وهي بالون يشبه السمك. بدلاً من التحكم عن بعد بدوام كامل ، قام المهندسون بإنشاء واجهة تعمل عن طريق قراءة النشاط الكهربائي للدماغ.

يتم التحكم في البالون - وفي هذه الحالة على شكل سمكة قرش - من جهاز التحكم عن بعد بواسطة ترددات الراديو. يمكن لسمك القرش هز ذيله وتدوير زعانفه باستخدام محرك ، وبالتالي التحرك أفقيًا ، وكذلك تغيير حجمه بفضل المضخات ، والتحرك عموديًا.

من أجل عدم التعامل مع إشارات التحكم لفترة طويلة ، قام المؤلفون ببساطة بتفكيك لوحة التحكم ، ولحم الأسلاك إلى جهات اتصال الأزرار وربطها بوحدة تحكم Arduino. أرسل برنامج الكمبيوتر أوامر تحكم إلى وحدة التحكم ، والتي تحاكي الضغط على الزر عن طريق تغيير الجهد.



لإنشاء واجهة عصبية ، تم استخدام الطريقة المعروفة لأخذ مخطط كهربية الدماغ (EEG). يمكن للأقطاب الكهربائية الملحقة بفروة الرأس قراءة بعض النبضات الكهرومغناطيسية التي ينتجها الدماغ. تم نقل أحد مؤلفي المشروع بفكرته لسبب مشاركته في مشروع OpenBCI.

OpenBCI ( واجهة مفتوحة بين الدماغ والحاسوب) - مشروع لإنشاء واجهة مفتوحة لتوصيل الدماغ بالكمبيوتر. واضعو المشروع واثقون من أن المهمة الصعبة المتمثلة في دراسة مبادئ الدماغ لا يمكن حلها إلا من خلال التعامل مع العالم كله ومشاركة المعرفة المكتسبة. مشروعهم من لوحة تدعم توصيل العديد من الأقطاب الكهربائية ومعالجة الإشارات القادمة منها ، والتي تم جمعها على Kickstarter مرتين مثل المبلغ المطلوب 100000 دولار.

إنها مثل هذه اللوحة ، التي يمكن شراؤها بالفعل مقابل 450 دولارًا (وهو أرخص بكثير من أنظمة EEG المهنية) ، استخدم المؤلفون قراءة إشارات الدماغ. اللوحة قادرة على قراءة ما يصل إلى 8 أقطاب كهربائية في المرة الواحدة.



بطبيعة الحال ، بينما لا يزال العلم بعيدًا عن القراءة المباشرة للأفكار. إشارات EEG هي فوضى من نتائج نشاط أجزاء مختلفة من الدماغ. لذلك ، ليس من الممكن حتى الآن التفكير في فكرة مثل "السباحة والأسماك". وحتى اختيار العديد من إشارات الدماغ التي يمكن تمييزها بوضوح والتي يمكن استخدامها للتنقل هي مهمة صعبة إلى حد ما.

لتصفية التنوع الكامل لنشاط الدماغ بنجاح ، تم اختيار أبسط طريقة. واحدة من الميزات الأولى لـ EEG التي تم تسجيلها في دراسة الدماغ هي وجود 10 موجات دماغية هيرتز تظهر عندما يغلق الشخص عينيه. كانت تسمى موجات ألفا ، وترتبط بعمل مراكز معالجة المعلومات المرئية.

لذلك ، فإن أبسط التحكم في سمك القرش هو استخدام عدة أشخاص في نفس الوقت ، كل منهم ، يغلق عينيه ، يبدأ إحدى الإشارات المحددة. أثناء الاختبار ، قام المشاركون بتثبيت قطب كهربائي واحد على الجزء الخلفي من الرأس ، حيث تظهر موجات ألفا ، والآخر على الأذن كمرجع. على سبيل المثال ، إذا كان أحد المشاركين "مرتبطًا" بالحركة الأفقية لسمك القرش ، فعندما أغلق عينيه ، بدأ في التلويح بذيله والتحرك للأمام.

بما أن اللعبة تتمتع بخمس درجات من الحرية - إلى الأمام ، إلى اليسار ، إلى اليمين ، لأعلى ولأسفل ، شارك خمسة أشخاص في التجربة. وبفضل مرونتها ، تدعم وحدة تحكم OpenBCI توصيل العديد من الأقطاب الكهربائية المرجعية (على عكس الأنظمة التقليدية المصممة للعمل مع موضوع واحد).

ونتيجة لذلك ، تمكن المهندسون من جعل سمك القرش يتحرك في الهواء بشكل أو بآخر. تأثر تعقيد تنسيق جهود خمسة أشخاص في نفس الوقت ، ولكن في نفس الوقت ، عمل النظام بأكمله. بالطبع ، لا يزال الطريق بعيدًا عن قراءة الأفكار والتحكم في الأجهزة على واجهات عصبية - ولكن كلما زاد اهتمام الأشخاص بهذه القضايا ، كلما اقتربنا أكثر من ذلك سيكون مستقبلًا رائعًا تتواصل فيه أجهزة الكمبيوتر والناس بشكل مباشر.

Source: https://habr.com/ru/post/ar384659/