حدث هذا العام حدث هام: قدم مركز التكنولوجيا البلجيكي Imec ، ومعهد البحوث العلمية والصناعية بجامعة أوساكا وشركة Datwyler نموذجًا أوليًا لجهاز مثير للغاية. أداة في شكل خوذة تأخذ تخطيط كهربية الدماغ وتحلل الإشارة المستلمة ، "فهم" نوع الموسيقى التي نحبها. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للجهاز تحليل العمليات المعرفية وقياس الخلفية العاطفية وتوليد الموسيقى بشكل مستقل من أجل تحسين هذه الخلفية.
وصف المنشور
الرسمي على الإنترنت
phys.org الجهاز بأنه "اختراق كبير". أحببت الفكرة المجسدة في مبدأ الجهاز: استخدام تحليل EEG المقارن لتحديد التفاعل العاطفي ، بما في ذلك الأعمال الموسيقية. قررت معرفة المزيد عن الجهاز ومبدأ تشغيله.
المظاهرة الأولى
تم تقديم النموذج الأولي لسماعة الرأس لأول مرة في معرض الإلكترونيات الاستهلاكية الدولي (CES 2018) في لاس فيغاس في يناير 2018. وفقا للزوار الذين أتيحت لهم الفرصة لاختبار الخوذة على أنفسهم ، فإن جهاز الشيطان يقدر حقا أذواقهم الموسيقية. علاوة على ذلك ، أنتجت الخوارزمية التي تعمل مع الجهاز إشارات موسيقية ترفع المزاج.
وفقًا للمطورين ، يمكن للجهاز أيضًا اكتشاف العواطف والتقاطها في الوقت الفعلي ، على سبيل المثال ، أثناء لعبة أو مشاهدة فيلم. سجلت تقارير الحاضرين في المعرض الكثير من الحماس للمنتج الجديد وقدراته. أخبر الباحثون عن طيب خاطر الزائرين عن كيفية عمل هذا الجهاز.
مبدأ العملية
تم إنشاء الخوذة نفسها من أجل وضع ما يسمى بسهولة. أقطاب كهربائية جافة مصنوعة على شكل مسامير معدنية ذات نهاية حادة. في السابق ، كانت المشكلات الأكبر خارج الاستخدام السريري لـ EEG تعتبر إمكانية وضع أقطاب كهربائية سريعة الجفاف والاستخدام المطول للجهاز. ساعدت ميزات تصميم الخوذة ، وأقطاب Datwyler الجافة ، والبطارية القوية في حل هذه المشاكل. تم تجهيز الخوذة أيضًا بمقبس سماعة رأس مقاس 3.5 ملم وبلوتوث لتدفق الصوت.
باستخدام الأقطاب الكهربائية ، يمكن للجهاز التقاط إشارات EEG الأمامية التي توفر معلومات حول التفاعلات العاطفية بدقة. ثم يعالج البرنامج الإشارات ويحدد الاستجابة العاطفية ، على سبيل المثال ، للموسيقى. لا تحلل الخوارزمية الحالة العاطفية عند تشغيل الموسيقى فحسب ، بل تلتقط أيضًا النتائج في ملف تعريف المستخدم الشخصي. بعد ذلك ، تتم معالجة الكثير من الإشارات لمستخدم معين بواسطة AI مجهز بوظيفة التعلم الذاتي. عند بدء وضع التصحيح ، تقوم الخوارزمية بإنشاء قطعة موسيقية بناءً على تفضيلات المستخدم في الوقت الفعلي.
من فعل ماذا
من المعروف أن مركز الابتكار بجامعة أوساكا شارك في خوارزميات التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي للنظام ، حيث تمكن الأخصائي من الجمع بين تصنيف مخصص للعواطف وتقييم شامل لأذواق المستخدم الموسيقية وتشكيل المحتوى الموسيقي على هذا الأساس. وأشار البروفيسور ماسايوكي نوماو من معهد البحوث العلمية والصناعية (ISIR) ، جامعة أوساكا:
"ساعدتنا خبرتنا في التعلم الآلي والتصنيف الفردي للعواطف في إنشاء نظام EEG فريد يربط الموسيقى بالتغيرات العاطفية ... لقد قمنا بدمج التعرف على الانفعالات القائمة على النموذج مع تقنيات التأليف الموسيقي في الوقت الفعلي."
بدورها ، تفخر شركة Imec بتطوير خوذة ، والتي ربما تكون في الوقت الحاضر أكثر عامل شكل عالمي لأقطاب EEG. على وجه الخصوص ، يؤكد كريس فان هوف ، المدير الأول للحلول الطبية في Imec:
"إن خبرة Imec الكبيرة في هذا المجال هي نتيجة ما يقرب من عقد من العمل على تصميم الدوائر والأنظمة المدمجة لرصد تخطيط الدماغ الكهربائي.
يلاحظ فان هوف أيضًا مساهمات زملائه من جامعة أوساكا و Datwyler ، ويوضح أن الميزة الرئيسية لشركة Imec هي تنوع تصميم خوذة. وفقًا للعالم ، يمكن استخدام الواجهة لكل من الأبحاث السريرية وكأداة يومية لا تتطلب الكثير من الوقت لتثبيت الأقطاب الكهربائية وقادرة على العمل لفترة طويلة إلى حد ما.
تعامل Datwyler مباشرة مع أقطاب كهربائية جافة. وأشار المتحدث باسم الشركة روني فريجانس إلى أن تطوير نموذج أولي للجهاز الجديد ، إلى جانب Imec ، ساعد في إنشاء أقطاب جافة مع استقرار أعلى للإشارة ، وهو في حد ذاته إنجاز كبير
قليلا عن EEG والبحوث المحلية
بالنسبة لأولئك الذين ليسوا محدثين تمامًا ، فإن مخطط كهربية الدماغ أو مخطط كهربية الدماغ هو تسجيل النشاط الكهربائي الحيوي للدماغ لدراسة حالته الوظيفية. غالبًا ما يتم استخدام تخطيط كهربية الدماغ لأغراض التشخيص (الطبي) والبحثي. يحدث تسجيل النشاط الكهربائي بشكل غير جراحي ، باستخدام أقطاب تخطيط كهربية الدماغ المرفقة بالرأس. يتم تضخيم الإشارات من الأقطاب الكهربائية ، وبعد ذلك يتم معالجة الإشارة بواسطة ADC وتسجيلها في شكل رقمي.
على تخطيط كهربية الدماغ ، يتم تحديد إيقاع النشاط الكهربائي للدماغ. اعتمادًا على الحالة والعوامل التي تؤثر على الشخص ، يمكن أن يتغير كل من الإيقاعات العشر المدروسة (α ، β ، γ ، δ ، θ ، κ ، λ ، μ ، σ ، τ).
أظهر إجراء التجارب على الصوتيات النفسية علاقة قوية بين الظواهر العقلية والتغيرات في تخطيط كهربية الدماغ. الاستماع إلى الموسيقى والاستمتاع بالموسيقى ليست استثناء.
لذلك ، في مقال شامل بما فيه الكفاية حول التجارب
"EEG يرتبط برد فعل للموسيقى من أنماط مختلفة" ، يصف الباحثون الروس Nadezhda Kaygorodova ، Mikhail Yatsenko ، Nikolai Afanasyev بالتفصيل علاقة العواطف التي يتم تلقيها عند الاستماع إلى الموسيقى من أنماط مختلفة مع تسجيلات تخطيط الدماغ الكهربائي أثناء الاستماع. من المرجح أن هذه الدراسة المحلية ، من بين أمور أخرى ، شكلت أساس التنمية اليابانية البلجيكية.
أدت دراسة أخرى لنتائج EEG المسجلة أثناء الاستماع إلى الموسيقى ، إلى دفع الباحثين إلى فكرة الجمع بين تخطيط كهربية الدماغ وجهاز إعادة إنتاج الصوت الذي يمكن استخدامه لتصحيح حالات الإجهاد.
تم وصف طرق مماثلة من حيث المبدأ لسماعة Eme من Imec في عام 2014 في عمل
"الجمع بين تكنولوجيا الارتجاع البيولوجي EEG مع العلاج بالموسيقى من أجل التصحيح الفعال للاضطرابات الناجمة عن الإجهاد" (A. Fedotchev، O. San Zhong، Semikin GI). أظهر العمل الفعالية النسبية للطريقة فيما يتعلق بالاضطرابات الناجمة عن الإجهاد ، والأداء الجيد لجهاز مماثل أثناء التصحيح العاطفي.
الملخص
في كل عام ، يظهر المزيد والمزيد من الأجهزة الجديدة المستندة إلى واجهات عصبية ، والتي غالبًا ما تعتمد على مبدأ EEG. على ما يبدو ، لم يتم تقديم أي شيء جديد نظريًا في هذه الخوذة. تختلف مزايا المبدعين: فقد وضعوا أولاً جهاز EEG يمكن ارتداؤه عالميًا مع وظيفة لتصحيح العواطف بمساعدة الموسيقى. أدى الجمع بين عامل الشكل والقاعدة الوظيفية والنظرية والتكنولوجيا مرة أخرى إلى تنفيذ فكرة جريئة يمكن تحجيمها بسهولة. سأكون ممتنا لآرائكم حول المنتج الجديد وكيف يمكنك استخدام هذه الأداة.
جينز
لا توجد أدوات ذات واجهات عصبية في كتالوجنا حتى الآن ، ولكن هناك العديد من الإلكترونيات الأخرى القادرة على رفع الحالة المزاجية مع دقة عالية في استنساخ الصوت ، على سبيل المثال مكبرات الصوت وسماعات الرأس ومكبرات الصوت