Este ano, ocorreu um evento significativo: o centro tecnológico belga Imec, o Instituto de Pesquisa Científica e Industrial da Universidade de Osaka e a empresa Datwyler apresentaram um protótipo de um dispositivo extremamente interessante. Um gadget na forma de um capacete pega um EEG e analisa o sinal recebido, "entendendo" que tipo de música gostamos. Além disso, o dispositivo pode analisar processos cognitivos, medir o fundo emocional e gerar música de forma independente, a fim de melhorar esse fundo.
A publicação online autorizada
phys.org chamou o dispositivo de "um grande avanço". Gostei da ideia incorporada no princípio do dispositivo: use uma análise comparativa de EEG para determinar a resposta emocional, incluindo obras musicais. Decidi aprender mais sobre o dispositivo e o princípio de seu funcionamento.
Primeira demonstração
O protótipo do fone de ouvido foi introduzido pela primeira vez na International Consumer Electronics Show (CES 2018) em Las Vegas em janeiro de 2018. De acordo com os visitantes que tiveram a oportunidade de testar o capacete, o dispositivo shaitan realmente apreciou seu gosto musical. Além disso, o algoritmo que trabalha com o dispositivo gerou sinais musicais que melhoram o humor.
Segundo os desenvolvedores, o dispositivo também pode detectar e capturar emoções em tempo real, por exemplo, durante um jogo ou assistindo a um filme. Os relatos dos presentes na exposição registraram muito entusiasmo pelo novo produto e suas capacidades. Pesquisadores de boa vontade disseram aos visitantes como esse dispositivo funciona.
Princípio de operação
O capacete em si foi criado para colocar convenientemente o chamado. eletrodos de EEG secos feitos na forma de espigões de metal com uma extremidade cega Anteriormente, os maiores problemas fora do uso clínico do EEG eram considerados a possibilidade de colocação rápida de eletrodos a seco e uso prolongado do dispositivo. Recursos de design de capacete, eletrodos secos Datwyler e uma bateria espaçosa ajudaram a resolver esses problemas. O capacete também é equipado com um fone de ouvido de 3,5 mm e bluetooth para streaming de áudio.
Usando eletrodos, o dispositivo pode capturar com precisão sinais frontais de EEG que fornecem informações sobre reações emocionais. O software processa os sinais e determina a resposta emocional, por exemplo, à música. O algoritmo não apenas analisa o estado emocional ao tocar música, mas também captura os resultados no perfil pessoal do usuário. Então, muitos sinais de um usuário específico são processados por uma IA equipada com uma função de autoaprendizagem. Ao iniciar o modo de correção, o algoritmo gera uma música com base nas preferências do usuário em tempo real.
Quem fez o que
Sabe-se que o Centro de Inovação da Universidade de Osaka se engajou em algoritmos de aprendizado de máquina e inteligência artificial do sistema, onde o especialista conseguiu combinar uma classificação personalizada de emoções, uma avaliação abrangente dos gostos musicais do usuário e a formação de conteúdo musical com base nisso. O professor Masayuki Numao, do Instituto de Pesquisa Científica e Industrial (ISIR) da Universidade de Osaka, observou:
"Nossa experiência em aprendizado de máquina e a classificação individual de emoções nos ajudaram a criar um sistema EEG exclusivo que conecta a música a mudanças emocionais ... Combinamos o reconhecimento de emoções baseado em modelo com técnicas de composição musical em tempo real."
A Imec, por sua vez, orgulha-se do desenvolvimento de um capacete, que atualmente é talvez o fator de forma mais universal para os eletrodos de EEG. Em particular, Chris Van Hof, diretor sênior de soluções médicas da Imec, enfatiza:
"A considerável experiência da Imec nessa área é o resultado de quase uma década de trabalho no projeto de circuitos e sistemas compactos para monitorar EEGs".
Van Hof também observa as contribuições de colegas da Universidade de Osaka e Datwyler e esclarece que o principal mérito de Imec é a versatilidade do design do capacete. Segundo o cientista, a interface pode ser usada tanto para pesquisas clínicas quanto como um dispositivo diário que não requer muito tempo para instalar eletrodos e é capaz de trabalhar por um tempo bastante longo.
Datwyler lidou diretamente com eletrodos secos. O porta-voz da empresa, Ronnie Vrijans, observou que o desenvolvimento de um protótipo do novo dispositivo, junto com a Imec, ajudou a criar eletrodos secos com maior estabilidade de sinal, o que por si só é uma grande conquista
Um pouco sobre EEG e pesquisa doméstica
Para aqueles que não estão completamente atualizados, um EEG ou um eletroencefalograma é um registro da atividade bioelétrica do cérebro para estudar seu estado funcional. Os EEGs são frequentemente usados para fins de diagnóstico (médico) e de pesquisa. O registro da atividade elétrica ocorre de forma não invasiva, usando eletrodos eletroencefalográficos conectados à cabeça. Os sinais dos eletrodos são amplificados, após o que o sinal é processado pelo ADC e gravado em formato digital.
No EEG, o ritmo da atividade elétrica do cérebro é determinado. Dependendo do estado e dos fatores que afetam a pessoa, cada um dos 10 ritmos estudados (α, β, γ, δ, θ, κ, λ, μ, σ, τ) pode mudar.
A realização de experimentos em psicoacústica demonstrou uma forte relação de fenômenos mentais com alterações no EEG. Ouvir música e apreciar música não é excepção.
Assim, em um artigo suficientemente abrangente sobre os experimentos
"EEG correlaciona a reação à música de diferentes estilos", os pesquisadores russos Nadezhda Kaygorodova, Mikhail Yatsenko e Nikolai Afanasyev descrevem em detalhes a relação das emoções recebidas ao ouvir música de vários estilos com gravações de eletroencefalogramas durante a escuta. É provável que este estudo doméstico, entre outros, tenha constituído a base do desenvolvimento nipo-belga.
Um estudo mais aprofundado dos resultados do EEG gravados enquanto ouvia música levou os pesquisadores à idéia de combinar um eletroencefalógrafo e um dispositivo de reprodução de som que poderia ser usado para corrigir as condições de estresse.
Métodos semelhantes em princípio aos fones de ouvido Eme da Imec foram descritos em 2014 no trabalho
"Combinando a tecnologia de biofeedback de EEG com musicoterapia para correção eficaz de distúrbios induzidos por estresse" (A. Fedotchev, O. San Zhong, Semikin G.I.). O trabalho demonstrou a relativa eficácia do método em relação aos distúrbios causados pelo estresse e o bom desempenho de um dispositivo semelhante durante a correção emocional.
Sumário
Todos os anos, aparecem cada vez mais novos dispositivos baseados em interfaces neurais, que geralmente são baseados no princípio do EEG. Aparentemente, nada de novo teoricamente foi oferecido neste capacete. O mérito de seus criadores é diferente: eles primeiro colocaram em prática um dispositivo universal de EEG, com funcionalidade para corrigir emoções com a ajuda da música. A combinação de fator de forma e base funcional, teórica e tecnologia, mais uma vez levou à implementação de uma ideia ousada que pode ser facilmente dimensionada. Ficaria grato por suas opiniões sobre o novo produto e de que outra forma você pode usar esse gadget.
Calça jeans
Ainda não existem gadgets com interfaces neurais em nosso catálogo , mas existem muitos outros eletrônicos que podem animar você com a reprodução de som de alta fidelidade, como alto-falantes , fones de ouvido e amplificadores