Нейрокомп'ютерний інтерфейс: застосування ЕЕГ гарнітури в якості інтерфейсу «мозок - комп'ютер»

Глобально в світі існують два типи мозкових інтерфейсів: інвазивні НКІ і неінвазивні. Інвазивні означають вживлення нейроімплантов в певні ділянки мозку, неівазівні являють собою обладнання, яке можна знімати та одягати як звичайну переносну електроніку. У цій статті ми розглянемо недорогі неінвазив…

#Нейронні мережі #Галузеві рішення

Глобально в світі існують два типи мозкових інтерфейсів: інвазивні НКІ і неінвазивні. Інвазивні означають вживлення нейроімплантов в певні ділянки мозку, неівазівні являють собою обладнання, яке можна знімати та одягати як звичайну переносну електроніку. У цій статті ми розглянемо недорогі неінвазивні пристрої, призначені для зчитування сигналів мозку і нервової системи на базі ЕЕГ, які вже сьогодні можна використовувати при розробці мобільних та інших додатків.

Розробки нейрокомп'ютерного інтерфейсу ( МКІ - BCI - brain computer interface ) ведуться з середини минулого століття. Мрія про комп'ютер, яким можна керувати за допомогою думки, давно хвилює розуми вчених. А пристрої, що зчитують ті чи інші сигнали нервової системи, існують вже давно. Ідея створення прямого нейронного інтерфейсу з двобічним зв'язком, який дозволить відправляти та отримувати сигнали безпосередньо в мозок поки не реалізована повністю.

Однак уже існують пристрої, що можуть бути використані в якості джерела даних про емоції людини, на підставі яких можна вдосконалювати алгоритми або керувати системами.

Вже давно розроблений і широко використовується клас носимих пристроїв, що використовують сигнали електроенцефалограми ЕЕГ (EEG sensors) і м'язових імпульсів електроміографії ЕМГ (EMG muscle sensors). Носимі прилади для зняття ЕЕГ, оформлені у вигляді компактних і цілком естетичних пристроїв, що надягають на голову, отримали назву "ЕЕГ гарнітура" (EEG Headset).

Як виглядає ЕЕГ гарнітура (EEG headset)

Зовнішній вигляд гарнітури залежить від її класу та складності передбачуваного використання.

https://www.emotiv.com/

ЕЕГ гарнітури діляться на два класи:

“ споживчі ” - виглядають приблизно як на фотографії вище

“ професійні ” - дають набагато більшу точність, але виглядають не так естетично.

За ступенем "зростання професіоналізму" гарнітури з НКІ виглядають приблизно таким чином:

ЕЕГ навушники для музики, релаксації, медитацій і т.п

Носима ЕЕГ гарнітура використовується як неінвазивний BCI

Мобільні ЕЕГ гарнітури рівня сумірного з лабораторним

Професійна або лабораторна ЕЕГ гарнітура для досліджень

Що пропонують виробники ЕЕГ нейрокомпьтерних гарнітур

На сьогоднішній день виробники пропонують достатню кількість систем мозкових інтерфейсів споживчого класу. Їх легко уявити собі на співробітниках або кінцевих клієнтах у звичайних, не лабораторних умовах. Такі системи зазвичай постачаються в наступному вигляді:

Розглянемо коротко перелік актуальних на сьогодні моделей пристроїв, які можна застосовувати в якості нейроінтерфейсів:

Neurosky MindWawe Headset

Документація для розробників нейроінтерфейсів під PC/Mac, iOS, Android

Розробникам доступно API BCI, що дозволяє розпізнавати:

увагу, концентрацію, релаксацію, кліпання, ментальну напругу, знайомий або незнайомий предмет, задоволення/ незадоволення, інші алгоритми.

Документація для розробки НКІ та лабораторних досліджень

Окрім даних ЕЕГ відмічає рухи головою.

Дозволяє приймати ментальні команди (налаштовується), вловлювати кліпання і вираз обличчя (більше 5 виразів обличчя)

API дозволяє вловлювати хвилювання, залученість, розслаблення, інтерес, стрес, фокус.

Документація для розробників інтерфейсу "мозок – комп'ютер"

Спрощена і полегшена версія EEG headset.

Дозволяє в цілому те саме, що і EPOC + тільки датчиків менше, а точність нижча. Це більш побутовий за своєю суттю пристрій.

Macrotellect BrainLink

Читайте також

Послуги Evergreen