EEG-Headset - ein Gerät zur Musik- und Emotionskorrektur

In diesem Jahr fand eine bedeutende Veranstaltung statt: Das belgische Technologiezentrum Imec, das Institut für wissenschaftliche und industrielle Forschung der Universität Osaka und das Unternehmen Datwyler präsentierten einen Prototyp eines äußerst interessanten Geräts. Ein Gerät in Form eines Helms nimmt ein EEG und analysiert das empfangene Signal, um zu „verstehen“, welche Art von Musik wir mögen. Darüber hinaus kann das Gerät kognitive Prozesse analysieren, den emotionalen Hintergrund messen und unabhängig Musik erzeugen, um diesen Hintergrund zu verbessern.



Die maßgebliche Online-Publikation phys.org bezeichnete das Gerät als "großen Durchbruch". Mir hat die Idee gefallen, die im Prinzip des Geräts enthalten ist: Verwenden Sie eine vergleichende EEG-Analyse, um die emotionale Reaktion einschließlich musikalischer Werke zu bestimmen. Ich beschloss, mehr über das Gerät und das Funktionsprinzip zu erfahren.

Erste Demonstration

Der Headset-Prototyp wurde erstmals auf der International Consumer Electronics Show (CES 2018) in Las Vegas im Januar 2018 vorgestellt. Laut Besuchern, die die Gelegenheit hatten, den Helm selbst zu testen, schätzte das Shaitan-Gerät ihren Musikgeschmack sehr. Darüber hinaus erzeugte der mit dem Gerät arbeitende Algorithmus Musiksignale, die die Stimmung heben.



Laut den Entwicklern kann das Gerät Emotionen auch in Echtzeit erkennen und erfassen, beispielsweise während eines Spiels oder beim Ansehen eines Films. Die Berichte der auf der Messe Anwesenden zeigten viel Begeisterung für das neue Produkt und seine Fähigkeiten. Die Forscher erzählten den Besuchern bereitwillig, wie dieses Gerät funktioniert.

Funktionsprinzip

Der Helm selbst wurde geschaffen, um den sogenannten bequem zu platzieren. trockene EEG-Elektroden in Form von Metallspitzen mit stumpfem Ende. Bisher wurden die größten Probleme außerhalb der klinischen Verwendung des EEG als die Möglichkeit einer schnellen Trockenplatzierung der Elektroden und einer längeren Verwendung des Geräts angesehen. Helmdesignmerkmale, Datwyler-Trockenelektroden und eine geräumige Batterie halfen bei der Lösung dieser Probleme. Der Helm ist außerdem mit einer 3,5-mm-Kopfhörerbuchse und Bluetooth zum Streamen von Audio ausgestattet.



Mithilfe von Elektroden kann das Gerät frontale EEG-Signale genau erfassen, die Informationen über emotionale Reaktionen liefern. Die Software verarbeitet dann die Signale und ermittelt die emotionale Reaktion beispielsweise auf Musik. Der Algorithmus analysiert nicht nur den emotionalen Zustand beim Abspielen von Musik, sondern erfasst die Ergebnisse auch im persönlichen Profil des Benutzers. Dann werden viele Signale eines bestimmten Benutzers von einer KI verarbeitet, die mit einer selbstlernenden Funktion ausgestattet ist. Beim Starten des Korrekturmodus generiert der Algorithmus in Echtzeit ein Musikstück basierend auf den Vorlieben des Benutzers.

Wer hat was gemacht?

Es ist bekannt, dass das Innovationszentrum der Universität Osaka sich mit Algorithmen für maschinelles Lernen und künstlicher Intelligenz des Systems befasste, bei denen es dem Spezialisten gelang, eine personalisierte Klassifizierung von Emotionen, eine umfassende Bewertung des Musikgeschmacks des Benutzers und die Bildung von Musikinhalten auf dieser Grundlage zu kombinieren. Professor Masayuki Numao vom Institut für wissenschaftliche und industrielle Forschung (ISIR) der Universität Osaka stellte fest:

"Unsere Erfahrung im maschinellen Lernen und die individuelle Klassifizierung von Emotionen haben uns geholfen, ein einzigartiges EEG-System zu schaffen, das Musik mit emotionalen Veränderungen verbindet ... Wir haben modellbasierte Emotionserkennung mit Echtzeit-Musikkompositionstechniken kombiniert."

Imec wiederum ist stolz auf die Entwicklung eines Helms, der derzeit vielleicht der universellste Formfaktor für EEG-Elektroden ist. Chris Van Hof, Senior Director für medizinische Lösungen bei Imec, betont insbesondere:

"Die beträchtliche Erfahrung von Imec in diesem Bereich ist das Ergebnis von fast einem Jahrzehnt Arbeit am Design von Schaltkreisen und kompakten Systemen zur Überwachung von EEGs."

Van Hof nimmt auch die Beiträge von Kollegen der Universität Osaka und von Datwyler zur Kenntnis und stellt klar, dass Imecs Hauptvorteil die Vielseitigkeit des Helmdesigns ist. Laut dem Wissenschaftler kann die Schnittstelle sowohl für die klinische Forschung als auch als tägliches Gerät verwendet werden, das nicht viel Zeit für die Installation von Elektroden benötigt und ziemlich lange arbeiten kann.

Datwyler befasste sich direkt mit trockenen Elektroden. Unternehmenssprecher Ronnie Vrijans stellte fest, dass die Entwicklung eines Prototyps des neuen Geräts zusammen mit Imec dazu beigetragen hat, trockene Elektroden mit höherer Signalstabilität herzustellen, was an sich schon eine große Leistung ist

Ein wenig über EEG und heimische Forschung

Für diejenigen, die nicht vollständig auf dem neuesten Stand sind, ist ein EEG oder ein Elektroenzephalogramm eine Aufzeichnung der bioelektrischen Aktivität des Gehirns, um seinen Funktionszustand zu untersuchen. EEGs werden häufig für diagnostische (medizinische) und Forschungszwecke verwendet. Die Registrierung der elektrischen Aktivität erfolgt nicht-invasiv unter Verwendung von am Kopf angebrachten Elektroenzephalographenelektroden. Die Signale von den Elektroden werden verstärkt, wonach das Signal vom ADC verarbeitet und in digitaler Form aufgezeichnet wird.



Im EEG wird der Rhythmus der elektrischen Aktivität des Gehirns bestimmt. Abhängig vom Zustand und den Faktoren, die die Person beeinflussen, kann sich jeder der 10 untersuchten Rhythmen (α, β, γ, δ, θ, κ, λ, μ, σ, τ) ändern.

Die Durchführung von Experimenten zur Psychoakustik hat eine starke Beziehung zwischen mentalen Phänomenen und Veränderungen des EEG gezeigt. Musik hören und Musik genießen ist keine Ausnahme.

In einem ausreichend umfassenden Artikel über die Experimente „EEG korreliert mit der Reaktion auf Musik verschiedener Stile“ beschreiben die russischen Forscher Nadezhda Kaygorodova, Mikhail Yatsenko und Nikolai Afanasyev detailliert die Beziehung der Emotionen, die beim Hören von Musik verschiedener Stile mit Aufzeichnungen von Elektroenzephalogrammen während des Hörens empfangen werden. Es ist wahrscheinlich, dass diese inländische Studie unter anderem die Grundlage für die japanisch-belgische Entwicklung bildete.

Eine weitere Untersuchung der EEG-Ergebnisse, die beim Musikhören aufgezeichnet wurden, führte die Forscher zu der Idee, einen Elektroenzephalographen und ein Tonwiedergabegerät zu kombinieren, mit denen Stressbedingungen korrigiert werden können.

Methoden, die im Prinzip dem Eme-Headset von Imec ähnlich sind, wurden 2014 in der Arbeit „Kombination der EEG-Biofeedback-Technologie mit Musiktherapie zur wirksamen Korrektur stressbedingter Störungen“ (A. Fedotchev, O. San Zhong,) beschrieben. Semikin G.I.). Die Arbeit zeigte die relative Wirksamkeit der Methode in Bezug auf durch Stress verursachte Störungen und die gute Leistung eines ähnlichen Geräts während der emotionalen Korrektur.

Zusammenfassung

Jedes Jahr erscheinen immer mehr neue Geräte, die auf neuronalen Schnittstellen basieren und häufig auf dem EEG-Prinzip basieren. Anscheinend wurde in diesem Helm theoretisch nichts Neues angeboten. Das Verdienst seiner Schöpfer ist anders: Sie setzen zunächst ein universelles tragbares EEG-Gerät mit Funktionen zur Korrektur von Emotionen mithilfe von Musik in die Praxis um. Die Kombination von Formfaktor und funktionaler, theoretischer Basis und Technologie hat erneut zur Umsetzung einer mutigen Idee geführt, die leicht skaliert werden kann. Ich wäre dankbar für Ihre Meinung zu dem neuen Produkt und wie Sie dieses Gadget sonst noch verwenden können.

Jeans
Es gibt noch keine Geräte mit neuronalen Schnittstellen in unserem Katalog , aber es gibt viele andere elektronische Geräte, die Sie mit High-Fidelity-Klangwiedergabe aufmuntern können, z. B. Lautsprecher , Kopfhörer und Verstärker