السيطرة على أفكار الروبوت مع Emotiv انسايت

صورة

السيطرة على الأفكار مع أي شيء آخر غير أطرافك هي منطقة رائعة. من المثير للاهتمام دائمًا تخيل مستقبل يمكننا من خلاله التفاعل مع الإنترنت ليس فقط بأصابعنا وفمنا وعينينا وآذاننا.

إذا كنت تفكر في ذلك ، فإن الكمبيوتر والهاتف واجهات غير فعالة بشكل رهيب للحصول على المعلومات اللازمة. أنت تعرف بالضبط ما تريد معرفته: على سبيل المثال ، سعر الصرف الحالي للروبل مقابل الدولار. استخدم أصابعك للنقر على مناطق معينة من شاشة الهاتف مع الحروف ، واستهداف النقاط الصحيحة في كل مرة ، ثم الاطلاع على الإجابة.

سيكون من الأجمل بكثير أن تقول "مرحبًا Igor!" ، وصياغة سؤال عقليا والحصول على إجابة بأذن / عين / بطريقة أخرى. أو بنفس الطريقة السريعة لإرسال رسالة إلى صديق. بشكل عام ، قم بتوصيل الإنترنت بالدماغ.

نظرًا لأنه يمكن تجريب ذلك في الممارسة العملية الآن ، فإن الأمر يستحق إدارة شيء ما ومعرفة مدى ملاءمته واستخلاص النتائج. يوجد مقطع فيديو به النتائج في نهاية المقالة.

1. فكرة الإدخال
2. ما هو مطلوب
3. وضعها معا
4. نحاول مرة واحدة
5. حاول اثنين
6. ثلاثة
7. أفكار نهاية الأسبوع


فكرة


جاءت الخطة بسيطة:

الخطوة 1. خذ جهاز EEG الذي يقرأ نشاط الدماغ.
الخطوة 2. نقوم بتدريب بعض الخوارزميات التي تسمح لنا بتحديد الأوامر العقلية بدقة كافية. نحن نحاول عدة أنواع من الأوامر العقلية (المزيد عن ذلك لاحقًا).
الخطوة 3. الاتصال بأي شيء متحرك.
الخطوة 4. نحاول القيام بمهمة بسيطة ، على سبيل المثال ، قم بالقيادة من النقطة "أ" إلى النقطة "ب".
الخطوة 5. نستخلص استنتاجات من كل هذا ، إذا حان الوقت. إذا لم يكن كذلك ، فكرر الخطوتين 2 و 4.

نعم ، تم إجراء تجارب مماثلة من قبل عدد من الخبراء: فهناك العديد من الاختبارات لنهج P300 ، والتي تتيح لك كتابة الأفكار (إنها تظهر بدقة شديدة ، ولكن لفترة طويلة ) ، تتحكم في العديد من الأطراف الاصطناعية والأجهزة الأخرى. لا يحدث شيء جديد من وجهة نظر علمية في التجربة الحالية ، فالهدف هو تجربة التحكم في المخ شخصيًا واستخلاص بعض الاستنتاجات من المشاعر والأفكار حول BCI (واجهة الدماغ - الكمبيوتر).


ما هو المطلوب


نأخذ Emotiv Insight كجهاز EEG. أبعد ما يكون عن الجهاز الأكثر دقة مع دقة منخفضة من البطاقة الكهرومغناطيسية المثبتة ، ولكن كافية لأغراضنا. يكلف 299 دولارًا ، وهناك دائمًا خصومات على هذا النموذج ، لكن المشكلة تكمن في التسليم إلى روسيا: إنها ليست كذلك. لا يتم تفسير هذا الأمر بالسوقيات بل بالمشكلات التشريعية: أجهزة EEG هي أجهزة طبية من وجهة نظر القواعد الجمركية للاتحاد الروسي (مع ما يترتب على ذلك من عواقب).

من المستحيل أيضًا المجيء والتقاط مكان ما حول العالم ، لذلك يبقى فقط أن يتم الطلب إلى تلك البلدان القريبة من روسيا التي يوجد بها خيار التسليم: بولندا أو إسرائيل أو شيء من هذا القبيل. تقول الشائعات إنه يتم بيعها في موسكو من تحت الأرض ، ولكن مع هوامش مناسبة.

صورة

أجهزة Emotiv جيدة أيضًا من وجهة نظر البرنامج: إنها ملكية ، لكنها يمكن أن تفعل الكثير ، وهو أمر مهم لأغراض تجربتنا ، فهو يحتوي على أدوات مدمجة للعمل مع الأوامر العقلية.

كرجل آلي ، نأخذ منصة Hicat.Livera . بنيت على أساس اردوينو. في الحقيقة ، هذا فقط مع الكاميرا والعجلات والليزر والتعديلات الطفيفة على البرنامج. يكلف حوالي 100 دولار - 150 دولارًا ، وربما يكون أكثر ملاءمة لطلب الشراء عبر AliExpress ، لكننا طلبنا ذلك مباشرة عبر الموقع ، على الرغم من عدم وجود مشاكل في التسليم.

صورة


وضعه معا


فيما يتعلق بالنقاط ، تبدو عملية ربط كل شيء بمقعد الاختبار كما يلي:

1. قم بتثبيت البرنامج الضروري لبرنامج Emotiv من هنا . من المجموعة الكاملة ، نحتاج إلى موصل و Emotiv BCI .

2. قم بتوصيل Insight بالكمبيوتر واختبر الاتصال.

3. تثبيت العقدة الحمراء . هذا شيء رائع يسمح لك بمعالجة البيانات والإشارات بسهولة. بمساعدة عدد كبير من الوحدات ، يمكنك تجميع نوع من الأداة في بضع دقائق: أرسل لنفسك تنبيهًا بالمطر القادم في البرقيات ، وقم بمعالجة مجموعة من البيانات الخام وكل ذلك.

4. أضف إلى Node-RED Emotiv Toolbox كوحدة نمطية. هنا يوصف ما هو عليه. وضعت في بضع نقرات.

5. نقوم بجمع Hicat.Livera. يحدث ذلك: إذا تم تنفيذ كل شيء وفقًا للتعليمات ، فسوف تسقط البطارية باستمرار ، ويقوم أحد براغي التنصت الذاتية بحظر دوران الكاميرا وما إلى ذلك. هنا تحتاج إلى القليل من الإبداع.

6. قم بتوصيل الروبوت إلى الكمبيوتر. لهذا ، لا تحتاج إلى أي برامج إضافية ، يتم التحكم فيه عبر WebSocket ، يكفي أن تكون على نفس شبكة Wi-Fi. صحيح ، هنا ، أيضًا ، ليس بهذه البساطة: اتضح أن الشركة المصنعة لم تتم كتابة جميع الملفات على بطاقة الذاكرة ، لذا اضطررت إلى التفكيك والتنزيل من المستودع والكتابة فوقه. بشكل عام ، روعة الكلاسيكية والفقر لمشاريع كيك ستارتر .

7. ماجستير تدفق في العقدة الحمراء. نأخذ إشارات من الفرق المدربة في Emotiv BCI ، ونزيلها من الضوضاء على العتبة ونرسل قيمة الطاقة المستلمة إلى الروبوت. ثلث ثانية بعد كل إشارة ، نقوم بإعادة ضبط الجهد على المحركات. اتضح مثل هذا:

صورة

يمكن تنزيل البطاقة نفسها الخاصة بـ Node-RED من هنا واستيرادها إلى Flow.

كذلك يبقى فقط لممارسة ومحاولة.


حاول مرة واحدة


يمكن أن ينتقل الروبوت إلى الأمام / الخلف ، ويدور كل عجلة على حدة ، ورفع / خفض الكاميرا وتشغيل / إيقاف الليزر. من الصعب التدريب في نفس الوقت على 6-8 إجراءات ، لذلك تضمنت المحاولة الأولى ثلاثة إجراءات: المضي قدمًا ، واستدر لليسار ، واستدر لليمين.

جودة الاتصال يمكن رؤية Cerebras على شاشة مريحة. في حالة Insight ، من المهم أن يكون المستشعر الرئيسي خلف الأذن محكم للغاية ضد فروة الرأس: إذا كان هناك تداخل ، فلن تكون هناك إشارة من المستشعرات الستة الأخرى.

صورة

التالي هو التدريب. أولاً ، أصعب شيء هو تسجيل حالة وعي طبيعية هادئة ، دون محفزات وأفكار خارجية. من يعرف الممارسات التأملية لا يزال غير مهم أينما كان ، ولكن هكذا ، ليس من السهل على الإطلاق التفكير في أي شيء على الإطلاق. سوف تأخذ الخوارزمية هذا السجل كخلفية وتبحث عن الاختلافات بين حالات الأوامر والحالات الافتراضية.

بعد ذلك - تدريب كل فريق. يُنظر إلى أول اثنين أو ثلاثة مقالات دون قيد أو شرط كأساس للتدريب. بعد ذلك ، تحدد الخوارزمية في كل مرة مقدار تشابه السجل مع السجل السابق. إذا كان الفرق كبيرًا جدًا ، يُقترح عدم النظر في هذه الجلسة في التدريب. من الواضح ، مع حالات الوعي المتعددة الجوانب ، فإن التدريب لا طائل منه.

توضح كل دورة تدريبية لاحقة حالة النموذج ، فريق التعقب. من خريطة هذا النموذج ، يمكنك معرفة مدى اختلاف الفرق فيما بينها: إذا كان التشابه كبيرًا للغاية (النقاط الموجودة على الرادار قريبة) ، عندها ستفهم الخوارزمية بصعوبة ما تفكر فيه في كل حالة.

صورة

والسؤال الرئيسي خلال التدريب هو ، في الواقع ، ما هو التفكير؟ مع الدماغ ، يمكننا أن نفعل شيئين: السيطرة على العضلات والتفكير. والحقيقة هي أن القشرة الحركية ، المسؤولة عن حركات العضلات ، تعطي تدخلًا قويًا للغاية من وجهة نظر التخطيط الدماغي. أي أنك إذا حاولت كفريق واحد تحريك أطرافك أو إجهادها أو تخيل أنها تعمل ، فإن هذا سيولد ضجيجًا مستمرًا لا ينفصم عند الدقة العامة مثل طراز Insight.

يبقى أن نفكر. هناك متسع كبير: للتحدث عقليا الكلمات ، والتفكير في نوع من الإحساس ، تخيل نفسك في مكان ما ، تخيل الروبوت يتحرك في الاتجاه الصحيح ، الخ

بادئ ذي بدء ، تم اختيار اتجاه لفظي: لتلفظ عبارة محددة لكل فريق بصوت داخلي.

تبين أن نتائج هذا النهج غير مرضية: نعم ، تم تنفيذ الأوامر بالتأكيد باستخدام إعدادات حساسية مختلفة ، ولكن تبين أنه من المستحيل التحكم فيها تمامًا. هناك تمييز واضح بين محاولة تنفيذ الأوامر وغيابها: في الحالة الأولى ، يقوم الروبوت بشيء ، وفي الحالة الثانية لا يوجد شيء عمليًا ، لكن لم يكن من الممكن إجباره على السير في الاتجاه التقريبي على الأقل.


جرب اثنين


علاوة على ذلك ، نشأت الفكرة لتجربة المجالات التالية:

  1. للتفكير في بعض اللحظات المشرقة ، على سبيل المثال ، تستلقي على الشاطئ وتدفئ الشمس بحرارة.
  2. الاستماع إلى إشارات صوتية مختلفة / مقتطفات الموسيقى.
  3. تمثل البرد / الحرارة في أجزاء معينة من أطراف معينة.
  4. محاولة لتقليد الأرواح العالية والمزاجية السيئة.
  5. استمع إلى الأوامر الصوتية لأشخاص مختلفين من زوايا مختلفة (لزيادة تمايز الإشارات عن طريق إضافة الإحساس المكاني).

كانت النتائج مثيرة للاهتمام: على سبيل المثال ، أدى صوت شخص واحد بجانب موضوع التجربة إلى حركة الروبوت في اتجاه واحد ، والشخص الآخر في الاتجاه الآخر. لا يهم ما قاله هؤلاء الناس.

ولكن بشكل عام ، اتضح أن الدقة محزنة تمامًا: فالإدارة بجودة تسمح لك بإجراء تسلسل صارم للأوامر لم تنجح.


ثلاثة


لزيادة دقة التحكم ، تقرر تقليل عدد الفرق من ثلاثة إلى اثنين: التقدم للأمام والتحول في مكانها في اتجاه واحد. هذا يكفي للتحرك على متن الطائرة ، وينبغي أن يكون الاعتراف بالفريقين فقط أسهل.

والنتيجة هي كما يلي:


من السهل جدًا الانتقال من النقطة "أ" إلى النقطة "ب" ، ولكن بعد سلسلة من التدريبات ، هناك نتيجة تقريبية.


أفكار عطلة نهاية الأسبوع


BCI في شكل أوامر عقلية مجردة هو بالأحرى شيء مستحيل من وجهة نظر عملية. نعم ، يمكنك زرع أقطاب كهربائية في جزء معين من الدماغ ، وتدريب لفترة طويلة ، ونتيجة لذلك ، تعلم كيفية التحكم في المؤشر أو الذراع الآلية الآلية الخاصة بك. هذا مناسب تمامًا لحل مشكلات الإعاقة والمشاكل الأخرى ، ولكن في كل حالة يكون هذا الحل فرديًا لشخص معين ، لأنه يحتاج المخ لفترة طويلة نسبيا لبناء روابط عصبية جديدة.

كواجهة جماعية: اشتريتها ، وسحبتها على رأسي واستخدمتها - إنها لا تعمل. نجح البعض منا على الفور في تحقيق تنفيذ واضح للأوامر ، في حين لم يتمكن الآخرون من فعل أي شيء على الإطلاق حتى بعد التدريبات الطويلة. هذه العملية فردية للغاية ومعقدة للغاية بحيث لا يمكن شرحها في تعليمات الاستخدام. بالإضافة إلى ذلك ، في اليوم التالي بعد الإدارة الناجحة ، من الصعب تكرار نفس الشيء: حالة الوعي مختلفة بالفعل إلى حد ما.

في رأيي ، من الأكثر فعالية استخدام الأجهزة التي تقرأ الصوت الداخلي من خلال التغييرات في إمكانات عضلات الفك السفلي والرقبة من أجل التحكم "العقلي". عندما نتحدث إلى أنفسنا ، يتم إعطاء إشارات الأعصاب لعضلات الجهاز الصوتي ، فإنها تتحرك قليلاً جداً . إذا تمت مراقبتها بواسطة أجهزة استشعار حساسة ، ثم بدون تدريب تقريبًا ، يمكنك إملاء النص بصوتك الداخلي.

هناك الكثير من الأجهزة المماثلة ، أحدها الأخير هو مشروع AlterEgo من الباحثين في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. أثناء التطوير ، ولكن في عروض الفيديو ، يمكنك أن ترى أنه لا يزال يعمل بشكل جيد نسبيًا.

صورة

في جوهرها ، ومع ذلك ، هو نفس التحكم في الكلام ، ولكن بلا صوت. المشكلة في كل واجهات الكلام هي عدم فهم لوحة الأوامر. إذا نظرنا إلى موقع ويب أو تطبيق ما ، فسوف نرى أزرارًا وتوقيعات عليها ونفهم أين نضغط. في حالة وجود مساعد صوتي ، فهم ما يمكن طرحه بالضبط ليس كذلك ، يجب أن تتعلم الأوامر المحتملة عن ظهر قلب أو في كل مرة تستمع إلى قوائم طويلة من الموضوعات المحتملة للحوار. كل هذا ، بالإضافة إلى التعرف على الكلام غير المثالي ، يؤدي إلى حقيقة أننا نستخدم الآن فقط المجموعة القياسية من أوامر مساعد الصوت: استدعاء Sophocles ، تعيين جهاز ضبط الوقت لمدة خمسمائة عام ، تذكرك بالتوقف عن العمل.

في الوقت الحالي ، لدينا ما يلي: أ) إذا كنت تدير شيئًا يبدو رائعًا ، ولكن في نفس الوقت يعمل ، عندها فقط تقرأ الصوت الداخلي (سيكون من الضروري إجراء تجربة هنا أيضًا) و (ب) المنافسة على الواجهة الرسومية حتى الآن ليس حتى قريب.

فيما يتعلق بالنقطة الثانية ، هناك تقنيات في مجال التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة . باختصار: إذا قمت بتركيز شيء مثل الميكروويف على القشرة البصرية ، فسنرى فسفات - نقاط مضيئة وتأثيرات لا تراه العين. يمكن لهذه الأجهزة رسم أحرف دقيقة إلى حد ما ، على سبيل المثال ، الأحرف في الفضاء. هذه الإجراءات ، كقاعدة عامة ، تسبب صداعًا شديدًا وغثيانًا ، لا ينصح بها كثيرًا للتجارب ، لكن من الناحية النظرية من الممكن رسم واجهة في وجه رجل حديدي بدون عدسات ونظارات. صحيح ، يمكنك استخدام العدسات والنظارات ، ولكن أكثر من ذلك ، ربما في وقت آخر.

تظهر على الغلاف صورة التقطها Road to VR لمقال عن تجارب BCI الخاصة بـ Valve.

Source: https://habr.com/ru/post/ar483986/


All Articles