Ученые комбинируют магнитные поля мозга и отслеживание взгляда для управления компьютерами
Исследователи из Московского государственного психолого-педагогического университета (МГППУ) разрабатывают уникальную систему на основе взгляда для управления компьютером с «силой мысли».
По словам ее создателей, система, основанная на считывании магнитных полей мозга, может облегчить использование компьютеров инвалидами. Результаты исследования опубликованы в журнале Границы неврологии.
По словам исследователей MSUPE, компьютерное управление на основе взгляда все чаще используется парализованными людьми, а функция «управления глазами» даже включена в качестве стандартной функции в некоторые операционные системы. Для этого используется устройство слежения за взглядом – айтрекер. Устройство отслеживания взгляда определяет положение зрачка пользователя с помощью видеокамеры и вычисляет, на какое место на экране смотрит пользователь. «Щелчки мышью» заменяются задержкой взгляда на определенных участках экрана.
По мнению ученых, в настоящее время эта технология имеет серьезный недостаток – она не может различать преднамеренное и непреднамеренное удержание взгляда, что может произойти, например, когда пользователь хочет на что-то посмотреть. Ученые объяснили, что просто невозможно избежать непроизвольного проживания, поскольку взгляд человека может легко выйти из-под контроля сознания, что приведет к ложным срабатываниям.
Исследователи MSUPE создают систему управления, которая сможет определять, является ли задержка взгляда преднамеренной или непроизвольной. По словам создателей, это будет гибрид отслеживания взгляда и еще одной технологии, используемой для помощи людям с ограниченными возможностями, – интерфейса мозг-компьютер (BCI).
Способность BCI различать сигналы мозга, генерируемые определенными умственными действиями, позволяет отдавать компьютерные команды буквально «силой мысли».
«Многие пытались объединить BCI с« контролем глаз ». BCI предлагает простой способ сделать« щелчок », например, представив движение рукой. Но эта комбинация все еще оказывается крайне неудобной, поскольку BCI является медленным, заставляя пользователя, представляя желаемое действие, долго смотреть на одну точку. Кроме того, довольно сложно совместить мысленные действия, необходимые для ИМК, с преднамеренными временами пристального взгляда », – Сергей Шишкин, руководитель проекта и – объяснил ведущий научный сотрудник Центра МЭГ МГППУ.
Специалисты Московского государственного психолого-педагогического университета использовали в своей разработке иной подход: пользователю их системы нужно только намеренно удерживать взгляд, и именно это действие, по мнению ученых, уже меняет структуру сигналов мозга в способ, позволяющий отметить намерение «щелкнуть».
Чтобы точно различать сигналы мозга, соответствующие этому намерению, использовалась магнитоэнцефалография (МЭГ), которая позволяет бесконтактно регистрировать слабые магнитные поля мозга. Участники эксперимента играли в специально модифицированную версию компьютерной игры «Линии», в которой управление осуществляется с помощью пристальных взглядов.
Полученные данные МЭГ обрабатывались искусственными нейронными сетями, которые определяли, были ли задержки взгляда намеренными или непроизвольными.
«Мы пока не можем точно определить« намерение удержания взгляда »для немедленной реализации технологии. Причина в том, что мы еще не смогли записать достаточно данных во время эксперимента для обучения нейронных сетей. Это стандартная проблема в классификация сигналов мозга с помощью глубоких искусственных нейронных сетей. Сейчас мы работаем над расширением нашей выборки данных МЭГ », – сообщила Анастасия Овчинникова, старший научный сотрудник Центра МЭГ МГППУ.
Исследование выполнено в рамках сотрудничества МГППУ и НИЦ «Курчатовский институт» при поддержке Российского научного фонда. В будущем ученые планируют создать высокоточный гибридный интерфейс, объединяющий данные отслеживания взгляда, МЭГ и электроэнцефалографии в одной системе.
В нашем Telegram‑канале вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
