Метод персонализации
Ученые Новосибирском государственном техническом университете НЭТИ (НГТУ НЭТИ) занимаются совершенствованием интерфейса «мозг - компьютер», который будет учитывать индивидуальные особенности пользователей, сообщили представители вуза на его сайте.
Уже разработан программно-аппаратный комплекс, который регистрирует сигналы с гарнитуры, анализирует реакции мозга пользователя, составляет его «персональный профиль», распознает команды в реальном времени и передает их для управления роботом или другим устройством.
Более эффективный интерфейс «мозг - компьютер» найдет применение в таких областях, как нейрореабилитация, ассистивные устройства, умная домашняя среда, игровая индустрия.
«Реакции каждого человека уникальны. Цель моей работы заключалась в том, чтобы придумать метод, который бы их учитывал. Мы подбираем для каждого пользователя набор из наиболее "отзывчивых" частот, на которые его мозг дает самый сильный и стабильный сигнал. Это значительно повышает скорость, точность и надежность управления», — сказал старший преподаватель кафедры систем сбора и обработки данных НГТУ НЭТИ Алексей Козин.
Индивидуальные особенности пользователя
Персонализированная система управления внешними устройствами создается на основе анализа мозговой активности, с помощью которого происходит адаптация под индивидуальные нейрофизиологические особенности конкретного пользователя.
Разработчики использовали подход, основанный на устойчивых визуально вызванных потенциалах (SSVEP) — стабильных ритмах мозговой активности, которые возникают, когда человек смотрит на источник света, мерцающий с определенной частотой. Сосредоточив взгляд на нужном источнике, пользователь генерирует в своем мозге четкий сигнал, который система считывает и преобразует в команду, пояснил Козин.
Однако традиционные интерфейсы «мозг - компьютер» на основе SSVEP-парадигмы используют один и тот же набор частот для всех пользователей, но реакция мозга разных людей на одну и ту же частоту фотостимула значительно отличается. У кого-то отклик лучше на 10 Гц, у кого-то — на 15 Гц, а у кого-то самый четкий сигнал проявляется на удвоенной частоте.
Исследователи разработали фотостимулятор с набором мерцающих светодиодных панелей на пять-девять команд. Каждая светодиодная панель мигает с подобранной для пользователя частотой от 0,5 до 128 Гц. Концентрация внимания на одной из них вызывает в мозге человека соответствующий отклик. ПО гибко настраивает параметры частоты, яркости и цвета фотостимулов для каждого пользователя, рассказали в НГТУ НЭТИ.
Автор проекта собрал также роботизированную руку-манипулятор, которая выполняет команды интерфейса «мозг - компьютер»: перемещается влево/вправо, вперед/назад, открывает и закрывает захват.
Применение интерфейсов «мозг - компьютер»
Интерфейс «мозг - компьютер» — это технология прямого обмена информацией между мозгом и электронным устройством без физического взаимодействия, которая используется в первую очередь для помощи людям с ограниченными возможностями. Их созданием активно занимаются ученые разных стран.
Подобные разработки, например, есть у компании Neuralink Илона Маска (Elon Musk) и ее конкурента Synchron, в которую инвестировали основатель Amazon Джефф Безос (Jeff Bezos) и основатель Microsoft Билл Гейтс (Bill Gates).
В январе 2024 г. CNews писал о первых клинических испытаниях по вживлению в мозг человека беспроводного нейроинтерфейса Neuralink для помощи больным считающимся неизлечимым заболеванием центральной нервной системы. Прибор служит для анализа мозговой активности и вычленении из составляющих ее сигналов тех, что свидетельствуют о намерении человека совершить движение конечностью.
В марте 2025 г. стало известно, что фонд «Восход» Владимира Потанина вложил 305 млн руб. в разработчика нейроинтерфейсов для лечения сенсорных нарушений Elvis. Компания планирует вывести на рынок свои разработки до 2029 г.
В июле 2025 г. в учебном дизайн-центре электроники Университета Лобачевского в Нижнем Новгороде (ННГУ) сообщили о создании образца системы управления движениями робота моторным воображением, призванной улучшить взаимодействие пациентов с инвалидными колясками, протезами, экзоскелетами и другими устройствами.
Поделиться
