Brainwave aufblasbare Hai-Kontrolle

Stammgäste der IEEE-Website für Ingenieure und Technikbegeisterte haben eine neuronale Schnittstelle zur Steuerung eines Air Swimmers- Spielzeugs entwickelt, eines fischartigen Ballons. Anstelle einer Vollzeitfernbedienung haben die Ingenieure eine Schnittstelle erstellt, die die elektrische Aktivität des Gehirns abliest.

Der Ballon - und in diesem Fall in Form eines Hais - wird über Funk von der Fernbedienung aus gesteuert. Ein Hai kann mit dem Schwanz wedeln und die Flossen mit Hilfe eines Motors drehen und sich so horizontal bewegen sowie sein Volumen dank Pumpen ändern und sich vertikal bewegen.

Um Steuersignale lange Zeit nicht zu verarbeiten, zerlegten die Autoren einfach das Bedienfeld, löten die Verkabelung an die Kontakte der Tasten und verbanden sie mit dem Arduino-Controller. Das Computerprogramm schickte Steuerbefehle an die Steuerung, die einen Tastendruck durch Ändern der Spannung emulierten.



Zur Erstellung der Neuro-Schnittstelle wurde die bekannte Methode zur Erstellung eines Elektroenzephalogramms (EEG) verwendet. An der Kopfhaut befestigte Elektroden können einige der vom Gehirn erzeugten elektromagnetischen Impulse lesen. Einer der Autoren des Projekts war von seiner Idee mitgerissen, weil er am OpenBCI-Projekt teilnahm.

OpenBCI (Open-Source-Schnittstelle zwischen Gehirn und Computer) - ein Projekt zur Schaffung einer offenen Schnittstelle für die Verbindung des Gehirns mit einem Computer. Die Autoren des Projekts sind sich sicher, dass die schwierige Aufgabe, die Prinzipien des Gehirns zu untersuchen, nur gelöst werden kann, indem man sie mit der ganzen Welt erfasst und das gewonnene Wissen teilt. Ihr Projekt einer Platine, die den Anschluss mehrerer Elektroden unterstützt und die von ihnen kommenden Signale verarbeitet, wurde auf Kickstarter doppelt so viel gesammelt wie die angeforderten 100.000 US-Dollar.

Es ist ein solches Board, das bereits für 450 US-Dollar gekauft werden kann (was viel billiger ist als professionelle EEG-Systeme), mit dem die Autoren Gehirnsignale gelesen haben. Die Karte kann bis zu 8 Elektroden gleichzeitig lesen.



Natürlich, während die Wissenschaft noch weit vom direkten Lesen von Gedanken entfernt ist. EEG-Signale sind ein Chaos aus den Ergebnissen der Aktivität verschiedener Teile des Gehirns. Daher ist es noch nicht möglich, einen Gedanken wie "Schwimmen, Fischen" in Betracht zu ziehen. Und selbst die Auswahl mehrerer klar unterscheidbarer Gehirnsignale, die zur Navigation verwendet werden könnten, ist eine ziemlich schwierige Aufgabe.

Um die gesamte Vielfalt der Gehirnaktivität erfolgreich zu filtern, wurde die einfachste Methode gewählt. Eines der ersten Merkmale des EEG, das bei der Untersuchung des Gehirns aufgezeichnet wurde, ist das Vorhandensein von 10 Hertz-Gehirnwellen, die auftreten, wenn eine Person die Augen schließt. Sie wurden Alphawellen genannt und sind mit der Arbeit visueller Informationsverarbeitungszentren verbunden.

Daher ist die einfachste Haikontrolle die gleichzeitige Verwendung mehrerer Personen, von denen jede beim Schließen der Augen eines der ausgewählten Signale auslöst. Während des Tests befestigten die Teilnehmer eine Elektrode am Hinterkopf, wo Alphawellen auftreten, und die andere am Ohr als Referenz. Wenn zum Beispiel einer der Teilnehmer mit der horizontalen Bewegung des Hais „verbunden“ war, begann er, als er seine Augen schloss, mit dem Schwanz zu winken und sich vorwärts zu bewegen.

Da das Spielzeug fünf Freiheitsgrade hatte - vorwärts, links, rechts, oben und unten - nahmen fünf Personen an dem Experiment teil. Und dank seiner Flexibilität unterstützt der OpenBCI-Controller den Anschluss mehrerer Referenzelektroden (im Gegensatz zu herkömmlichen Systemen, die für die Arbeit mit einem Objekt ausgelegt sind).

Infolgedessen konnten die Ingenieure den Hai mehr oder weniger erfolgreich in der Luft bewegen. Die Komplexität der Koordination der Bemühungen von fünf Personen zur gleichen Zeit wirkte sich aus, aber zur gleichen Zeit funktionierte das gesamte System immer noch. Natürlich ist es noch ein langer Weg, Gedanken zu lesen und Geräte an neuronalen Schnittstellen zu steuern - aber je mehr Menschen sich für diese Themen interessieren, desto näher wird uns eine erstaunliche Zukunft sein, in der Computer und Menschen direkt kommunizieren werden.

Source: https://habr.com/ru/post/de384659/