Para ilmuwan telah menghadirkan sistem untuk mengendalikan komputer sepenuhnya dengan kekuatan pikiran. Orbital - sepeda yang diciptakan kembali Mengontrol komputer dengan kekuatan pikiran

Kemampuan dan sumber daya otak manusia sangat besar, namun belum tereksplorasi sepenuhnya. Para peneliti di seluruh dunia telah lama berusaha menemukan jawaban atas pertanyaan-pertanyaan sulit. Dan sepertinya mereka hampir mengungkap salah satu misteri utama yang menghantui pikiran selama berabad-abad: Apakah telepati benar-benar ada? Mungkinkah menjalin hubungan antara otak manusia dan komputer, atau bahkan Internet?

Ilmuwan Moskow termasuk orang pertama yang memecahkan masalah ini. Mereka mengembangkan antarmuka otak-komputer. Dengan bantuan teknologi pengendalian pikiran, otak manusia mampu mengirimkan perintah dan mengendalikan komputer tanpa menggunakan mouse. Kini para ilmuwan sedang mengembangkan sistem antarmuka otak-komputer yang akan membantu mengendalikan robot android dan manipulator prostetik.

Antarmuka neuro-komputerini adalah sistem untuk bertukar informasi dari jarak jauh. Hal ini didasarkan pada metode umpan balik. Dengan menggunakan antarmuka, komputer dapat menerima sinyal dari otak dan mengirimkan sinyal ke otak manusia.

Penelitian serupa sedang dilakukan di Universitas Buffalo. Di sana, para ilmuwan sedang mengembangkan teknologi yang juga akan membantu mengendalikan robot menggunakan otak manusia. Mereka berupaya menciptakan prostetik yang akan terhubung ke otak sehingga secara mental memberikan berbagai perintah kepada robot.

Kekuatan pikiran

Namun prestasi terbaru ilmuwan Amerika asal Washington di bidang penelitian kemampuan otak manusia bahkan lebih menakjubkan lagi. Mereka menyajikan antarmuka komputer otak-ke-otak yang bekerja melalui Internet. Pengendalian jarak jauh terhadap gerak dan pikiran seseorang melalui internet telah memberikan jawaban yang jelas: kontak antara otak seseorang dengan otak orang lain cukup nyata.

Dua ilmuwan sukarelawan mengambil bagian dalam percobaan tersebut. Salah satunya, Rajesh Rao, berperan sebagai "pemancar" informasi - ia memainkan permainan di komputer. Yang kedua, Andrea Stocco, berperan sebagai “penerima” informasi. Percobaan menggunakan elektroensefalograf dan stimulasi magnetik transkranial. Sinyal dari “pemancar manusia” ke “penerima manusia” harus sampai di bagian tertentu dari korteks serebral.

Dengan menggunakan perangkat medis, para peneliti dapat menangkap sinyal yang bertanggung jawab atas tindakan tertentu: pola aktivitas listrik yang tepat di otak, yang mencatat saat “pemancar” menekan tombol spasi – mis. ditembak dalam permainan komputer. Sinyal tersebut ditransmisikan melalui Internet ke stimulator transkranial dari “penerima manusia” Andrea Stocco. Dan pada saat itu juga jarinya menekan spasi dan menembak. Menurutnya, itu adalah gerakan tak sadar yang tidak bisa dia kendalikan, karena dia duduk membelakangi komputer yang sedang dimainkan oleh peserta eksperimen lain.

Hanya dengan berpikir keras, Rajesh Rao membuat jari Stocco bergerak. Transmisi sinyal secara instan melalui jarak jauh menggunakan Internet disebut technotelepathy. Para peneliti mengatakan persuasi otak jenis ini sebenarnya jauh lebih sederhana dari perkiraan sebelumnya.

Sangat menakutkan untuk membayangkan apa yang dapat diharapkan oleh umat manusia di masa depan jika produksi antarmuka saraf meningkat. Bagaimanapun, peretas tidak akan gagal memanfaatkan kemungkinan penggunaan technotelepathy dalam praktiknya untuk menyerang otak. Dan pihak pengembangnya sendiri mengatakan bahwa antarmuka brain-to-brain akan banyak digunakan oleh generasi mendatang. Namun mereka berharap itu untuk tujuan yang baik.

Kontrol pikiran dan realitas virtual

Sementara para ilmuwan secara eksperimental mencoba memberikan manfaat bagi umat manusia dengan menggunakan teknologi modern, produsen besar telah meluncurkan produksi perangkat dan teknologi pintar. Tampaknya transmisi pikiran manusia dari jarak jauh sudah digunakan untuk mengendalikan komputer dan perangkat lainnya! Dan ini bukan lagi eksperimen.

Teknologi yang memungkinkan Anda untuk tidak menggunakan mouse saat bekerja di komputer, mengontrol pergerakan pahlawan dalam game dalam realitas virtual, dan bahkan mengontrol kursi roda dengan mengirimkan pikiran telah menemukan penerapannya.

Beberapa pemilik yang beruntung sudah memiliki model neuroplayer dan iPhone dengan fungsi memutar dan menghentikan musik saat seseorang memikirkannya. Sebuah helikopter dengan perangkat lunak telah dirilis untuk anak-anak, yang juga dikendalikan oleh otak.

Sebuah lengan prostetik unik, yang dikendalikan oleh pikiran, telah dibuat untuk para penyandang cacat. Semua ini sekali lagi membuktikan bahwa kemampuan dan sumber daya otak manusia sangatlah besar. Meskipun belum sepenuhnya dipelajari, masyarakat sudah mencoba mempraktikkannya.

Meskipun mengendalikan perangkat dengan pikiran Anda bukanlah tujuan akhir dari perangkat seperti Muse, kekuatan tiara adalah untuk menunjukkan kepada Anda apa yang terjadi di dalam kepala Anda.

“Teknologinya luar biasa,” kata Garten. - “Salah satu hal yang paling diinginkan orang adalah memperkuat kemampuan mental mereka untuk menunjukkan hasil yang benar-benar luar biasa di mana pun - di tempat kerja dan di rumah. Ini layak untuk dikerjakan."

Inspirasi- hanya satu dari beberapa perangkat di pasar yang sedang berkembang untuk barang-barang berorientasi BCI. Telinga Kucing Gelombang Otak Necomimi ($70) bergerak saat otak Anda bergerak. Dan di CES 2013, ahli saraf dan mantan insinyur perangkat lunak Ruggero Scorcioni memenangkan AT&T Hackathon dengan aplikasi Goog Times, yang memungkinkan Anda menutup panggilan telepon saat Anda sedang sibuk, menggunakan telinga tersebut.

“Saya yakin ini hanyalah salah satu teknologi potensial untuk mengendalikan kekuatan pikiran,” kata Scorcioni. “Mereka semua akan menjadi bagian integral dari kehidupan kita, dan mungkin suatu hari nanti kita akan sepenuhnya bergantung pada mereka.”

Good Times berkomunikasi dengan Brainwave Cat Ears dengan membaca tingkat aktivitas otak Anda. Aplikasi iOS menggunakan metrik ini untuk memutuskan apakah akan menerima panggilan atau mengirim penelepon kembali untuk menelepon nanti.

“Jika Anda sibuk secara mental, sinyalnya tidak akan lebih tinggi,” kata Scorcioni. “Ini hanya akan mengubah jenis aktivitas listrik. Pertanyaannya bukan pada mengidentifikasi ambang batasnya, tetapi pada menganalisis data dan mencatat momen ketika otak sudah terisi penuh.”

Baik Muse maupun Good Times memungkinkan Anda menggunakan ponsel cerdas pada tingkat dasar, tetapi tidak memungkinkan Anda melakukan tugas yang lebih rumit dan rumit. Anda belum bisa men-tweet sesuatu hanya dengan memikirkannya, atau mengontrol karakter permainan dengan mengeluarkan perintah dengan pikiran Anda.

“Biasanya, Muse bekerja dengan hal-hal yang bersifat siklus dan dapat diulang-ulang.”

Di luar sentuhan

Meskipun penelitian BCI masih berlangsung, masih belum jelas apakah teknologi ini benar-benar menjanjikan kontrol seluler tanpa sentuhan: teknologi BCI tidak dapat benar-benar memproses dan menafsirkan pikiran Anda, namun hanya mengukur aktivitas listrik yang terjadi di kepala Anda.

“BCI tidak membaca pikiran,” kata Hassan Ayaz, peneliti teknik biomedis di Universitas Drexel di Philadelphia. “Ini hanya menangkap apa yang menjadi minat pengguna. Hal ini tidak mengganggu pemikiran individu, sehingga sangat baik untuk keamanan pribadi.”

Saat ini, BCI digunakan terutama untuk tujuan klinis guna membantu pengguna dengan disabilitas fisik, kelainan otot, dan mereka yang tidak dapat menggunakan anggota tubuhnya secara penuh. Menurut Ayaz, penelitian BCI dimulai 23 tahun lalu dan tujuannya adalah untuk menyederhanakan komunikasi antar pasien klinis.

“Meskipun BCI masih dalam tahap awal pengembangan dan terus disempurnakan, ini adalah satu-satunya pilihan bagi sebagian orang,” kata Ayaz. “Target audiensnya sebagian besar adalah pasien klinis, jadi apa pun yang dapat meningkatkan interaksi mereka dengan dunia sekitar adalah penting dan berguna.”

Inilah prinsip menciptakan cara-cara baru untuk berinteraksi dengan perangkat seluler yang diminati Samsung. Bekerja sama dengan University of Texas di Dallas, pembuat ponsel pintar ini menciptakan lapisan yang dilengkapi dengan sensor EEG yang memungkinkan pengguna mengendalikan tablet Galaxy dengan pikiran mereka. Para peneliti menemukan bahwa pengguna cukup mampu meluncurkan aplikasi dan membuat pilihan dengan berkonsentrasi pada ikon.

“Beberapa tahun lalu, keypad kecil adalah satu-satunya cara untuk mengontrol ponsel, namun kini pengguna dapat menggunakan suara, gerak tubuh, sentuhan, dan gerakan mata untuk mengoperasikannya,” kata Insoo Kim, salah satu kepala pengembang Samsung. “Menambahkan lebih banyak metode masukan akan memberi kami pengalaman seluler yang lebih kaya.”

Melawan rasa malu

Masalah serius dalam pengembangan perangkat yang dikendalikan pikiran adalah penempatan dan tampilan sensor EEG. Menurut Scorcioni, manfaat yang diberikan perangkat ini jika dipakai secara rutin di kehidupan nyata tidak cukup untuk meyakinkan kebanyakan orang untuk memakai headset.

“Penelitian kami menunjukkan bahwa tidak banyak orang yang mau memakai headset,” kata Scorcioni. “Mereka belum mendapatkan banyak manfaat. Ada sejumlah batasan sebelum Anda dapat dengan mudah mengatakan “baiklah, Anda dapat mengontrol perangkat dengan pikiran Anda.” Mengapa memakai tiara dan sensor ini sekarang?”

Interaksi Mengatasi kendala ini dengan headset Muse, karena dapat dengan mudah dimasukkan ke dalam topi atau topi, berhasil disembunyikan. Pada saat yang sama, operator perangkat BCI lainnya akan menjadi yang terdepan, seperti mereka yang memakai . “Di bagian kepala terlihat gaya dan menantang. Namun pada saat yang sama, perusahaan harus menunjukkan kemampuan fenomenal yang dimungkinkan oleh teknologi,” komentar Garten.

Ada juga tantangan untuk mengembangkan sensor EEG kering hingga dapat dengan mudah digunakan oleh semua konsumen. Sensor EEG konvensional, yang banyak digunakan dalam pengaturan klinis, memerlukan lapisan cairan antara sensor dan kulit kepala untuk memperkuat sinyal. Samsung sedang menjajaki penggunaan sensor kering dan berharap suatu hari nanti menciptakan semacam penutup dengan teknologi BCI yang dapat dipakai sepanjang waktu.

“Sensor kering praktis untuk penggunaan sehari-hari karena tidak perlu menggunakan gel setiap saat. Jika kita bisa membuat kemajuan dalam meningkatkan kekuatan sinyal atau mesin, kita bisa membuat perangkat yang lebih cerdas.”

Memikirkan masa depan

Tidak akan lama lagi antarmuka yang dikendalikan otak menjadi bagian dari kehidupan sehari-hari manusia. Garten yakin dengan semua itu, teknologi bisa bertransformasi ke bentuk lain yang lebih relevan dengan aktivitas masyarakat sehari-hari.

“Mungkin ada perangkat lain selain kacamata atau elemen ponsel... sesuatu yang berada di belakang telinga dan melekat secara alami. Sebuah teknologi baru mungkin akan muncul yang akan menjadi inti dari teknologi kita.”

Berapa tahun yang dibutuhkan sebelum BCI menjadi mainstream? Semuanya tidak hanya bergantung pada kecepatan inovasi, tetapi juga pada penerimaan pengguna. Garten mengatakan akan membutuhkan waktu 20 hingga 25 tahun dalam kondisi saat ini sebelum teknologi tersebut menjadi sepopuler layar sentuh saat ini.

Perusahaan Amerika Facebook untuk pertama kalinya secara resmi berbicara tentang metode yang dikembangkannya di bidang pengendalian komputer dengan kekuatan pikiran. Dengan laporan berbicara Regina Dugan, yang mengepalai departemen rahasia perusahaan, Gedung 8, yang menangani penelitian semacam itu. Idenya adalah untuk "merekam pemikiran Anda secara langsung" tanpa memerlukan periferal, jelasnya saat berbicara di konferensi pengembang F8 Facebook di San Jose, California. “Kelihatannya tidak realistis, tapi mungkin akan terwujud lebih cepat dari yang Anda kira,” kata Dugan percaya diri.

Menurut kepala Gedung 8, perusahaan berharap segera merilis sistem yang memungkinkan Anda menulis dengan kekuatan pikiran 100 kata per menit, lima kali lebih cepat dibandingkan kecepatan mengetik di ponsel pintar. Pada saat yang sama, Facebook berupaya memastikan bahwa pengoperasian perangkat tidak memerlukan implantasi elemen apa pun ke dalam tubuh manusia. Dalam pidatonya, perwakilan jejaring sosial tersebut memperlihatkan video seorang wanita lumpuh yang mengetik teks dengan kekuatan pikirannya menggunakan implan khusus. Kepala Gedung 8 menjelaskan, sistem saat ini memungkinkan pengguna mengetik delapan kata per menit.

Facebook sedang menjajaki kemungkinan memantau aktivitas pusat bicara di otak orang yang diam dan mengirimkan informasi ke komputer menggunakan sensor khusus. Dugan mencatat bahwa perusahaan tidak mencoba menciptakan sistem yang akan “menguraikan pemikiran acak orang.” “Anda dapat memikirkannya seperti ini: Anda mengambil banyak foto, tetapi Anda tidak memposting semua gambarnya. Pemikirannya juga banyak, tapi cuma share sedikit,” jelasnya.

Pada tahun 2015, pendiri Facebook Mark Zuckerberg (No. 5 dalam daftar miliarder global Forbes, dengan kekayaan $56 miliar) berpendapat bahwa masa depan komunikasi bisa jadi adalah “telepati.” “Suatu hari nanti saya yakin kita akan mampu saling mengirimkan pemikiran yang terbentuk secara utuh secara langsung dengan menggunakan teknologi,” ujarnya. “Anda bisa memikirkan sesuatu, dan teman Anda bisa langsung merasakannya bersama Anda,” kata pengusaha itu.

Kepala Gedung 8 juga mengatakan bahwa Facebook juga sedang mengerjakan teknologi yang memungkinkan penyandang tunarungu untuk merasakan suara. Perusahaan sedang menguji metode untuk mengubah suara menjadi getaran dan sinyal lain yang dirasakan pengguna melalui kulit, “sistem saraf kompleks yang mengirimkan data ke otak.” Dalam presentasinya, Dugan memperlihatkan rekaman seorang pria yang kehilangan kemampuan berbicara dan melihat, berkomunikasi menggunakan perangkat dari Facebook.

Kepala divisi rahasia Facebook ini sebelumnya memimpin Badan Proyek Penelitian Lanjutan Pertahanan AS (DARPA). Hingga April 2016, ia juga mengelola divisi Teknologi dan Proyek Inovasi Google (ATAP), yang mengembangkan teknologi inovatif, hingga ia diburu oleh pendiri Facebook. Di Google, Dugan khususnya bertanggung jawab menciptakan teknologi untuk membangun model ruang 3D menggunakan ponsel pintar (Project Tango).

Ilmuwan Israel dari Universitas David Ben-Gurion di Negev mempresentasikan sistem MindDesktop, yang memungkinkan Anda berinteraksi dengan hampir seluruh antarmuka sistem operasi komputer hanya dengan bantuan pikiran. MIT Technology Review menulis tentang ini; pracetak artikel ilmiah dengan rincian telah dipublikasikan di arxiv.org.

Sistem ini didasarkan pada antarmuka saraf EPOC+ dari Emotiv, yang melalui analisis EEG, mampu mengenali sinyal otak yang terkait dengan ekspresi wajah tertentu. Setelah dilatih, perangkat juga dapat dikonfigurasi untuk mengenali gambar tertentu - misalnya, jika pengguna memikirkan lagu favorit atau hewan peliharaannya.

Para ilmuwan yang dipimpin oleh Ori Ossmy telah mengembangkan sistem yang menggunakan pengenalan pola di EPOC+ sebagai masukan untuk antarmuka kontrol komputer. Setelah memikirkan beberapa gambar yang dikaitkan dengan elemen antarmuka, pengguna, misalnya, memilih alfabet, lalu kumpulan huruf yang diinginkan, dan kemudian huruf yang diinginkan untuk memasukkan teks.

Hierarki Pikiran Elemen antarmuka desktop yang dipilih pengguna dengan kekuatan pikiran

Dengan menggunakan skema yang sama, antarmuka saraf memungkinkan Anda mengontrol kursor: untuk meluncurkan program yang diinginkan: layar dibagi menjadi empat bagian, pengguna “dengan kekuatan pikiran” memilih bagian yang diinginkan, yang kemudian dibagi menjadi empat bagian lagi bagian, dan seterusnya hingga ikon program.

Antarmuka lain, biasanya, menggunakan analisis ekspresi wajah pengguna untuk tujuan ini, tetapi hal ini tidak selalu nyaman - memasukkan surat, misalnya, terkadang hanya membutuhkan waktu satu menit, catatan publikasi. Sistem yang dikembangkan oleh peneliti dari Universitas David Ben-Gurion dapat mengurangi waktu ini menjadi 20 detik, kata para ilmuwan dalam sebuah artikel.

Sistem diuji pada 17 subjek. Setelah beberapa sesi pelatihan, pengguna belajar bekerja dengan antarmuka saraf lebih cepat dan dapat mengirim email menggunakan antarmuka tersebut. Namun, laki-laki memiliki kinerja lebih baik dibandingkan perempuan. Hal ini dijelaskan oleh panjang rambut mereka, yang memengaruhi efektivitas antarmuka saraf, kata para ilmuwan.

Kapan sistem dapat dirilis ke pasar dan apakah akan dirilis tidak ditentukan. Sebagaimana dicatat dalam publikasi, 20 detik untuk memasukkan satu huruf masih merupakan waktu yang cukup lama dibandingkan metode komunikasi lainnya, dan pengembangan antarmuka saraf yang lebih sensitif dapat mengurangi kesenjangan ini.

Sebelumnya, antarmuka saraf untuk mengetik di komputer diumumkan di Facebook, Neuralink, perusahaan milik Elon Musk, dan sejumlah startup serta tim peneliti lainnya di seluruh dunia juga memiliki antarmuka saraf. Ada kemajuan signifikan dalam bidang ini dalam beberapa tahun terakhir: baru-baru ini, misalnya, para ilmuwan mengembangkan perangkat yang dapat mengekstrak informasi dari otak pengguna untuk membantu mereka menebak kata sandinya.

Sebuah perangkat untuk mengendalikan komputer menggunakan sinyal listrik dari otak telah dibuktikan. Setelah pelatihan singkat, siapa pun dapat menggerakkan kursor di sekitar layar dengan memberikan perintah mental.

Antarmuka otak-komputer langsung telah dikembangkan selama bertahun-tahun hingga saat ini. Pekerjaan mereka didasarkan pada pemantauan aktivitas listrik otak, mengidentifikasi keadaan karakteristik dan mengubahnya menjadi perintah untuk komputer. Masalah utamanya adalah mengidentifikasi berbagai keadaan otak secara andal dan menghubungkannya dengan keinginan manusia.

Tentu saja, kita tidak sedang membicarakan tentang membaca pikiran seseorang. Mekanisme berpikir abstrak masih belum dapat diakses oleh pemahaman. Oleh karena itu, pencipta model awal antarmuka otak-komputer bahkan tidak mencoba memahami keadaan alami otak yang terkait dengan berbagai niat manusia. Sebaliknya, orang-orang diminta untuk belajar bagaimana membawa otak mereka ke kondisi tertentu yang nyaman untuk pengenalan komputer. Misalnya, aktivitas listrik otak sangat berbeda dalam kondisi relaksasi dan aktivitas berat. Selain itu, perubahannya terlihat bahkan ketika seseorang hanya membayangkan keadaan ini secara mental - yang utama adalah berkonsentrasi pada keadaan tersebut dengan lebih jelas. Tapi, Anda tahu, sangat tidak nyaman untuk bersantai setiap kali Anda perlu memindahkan kursor ke kiri, dan sebaliknya untuk menghibur saat memindahkannya ke kanan.

Bersama dengan sekolah kedokteran Charité di Universitas Humboldt Berlin, sebuah sistem baru telah dikembangkan, yang disebut “Mesin Ketik Mental”. Untuk bekerja dengan sistem ini, Anda tidak perlu melakukan praktik meditasi yang intens seperti itu. Sebaliknya, program yang ditulis di Fraunhofer Institute itu sendiri mempelajari elektroensefalogram dan menyesuaikan dengan karakteristik individu orang tersebut.

Seluruh prosedur memakan waktu sekitar 20 menit. Selama waktu ini, seseorang harus, mengikuti instruksi komputer, mencoba memberikan sekitar 150 perintah mental yang terkait dengan menggerakkan kursor melintasi layar. Untuk meningkatkan kualitas pengenalan perintah, disarankan untuk membayangkan gerakan tangan kiri dan kanan.

Untuk bekerja dengan sistem ini, Anda harus memakai topi karet khusus dengan elektroda yang mencatat biopotensi otak. Untuk meningkatkan kualitas sinyal, elektroda dipasang langsung pada kulit kepala menggunakan pelumas penghantar listrik. Tempat-tempat yang sesuai di kepala harus dicukur. Namun, metode menghubungkan otak dengan komputer ini jauh lebih lembut dibandingkan dengan menanamkan elektroda langsung ke otak. Tentu saja, penanaman elektroda memberikan transmisi sinyal yang jauh lebih akurat ke komputer, namun penggunaannya sejauh ini terbatas pada pasien yang menjalani operasi tersebut karena alasan medis, misalnya untuk mencegah serangan epilepsi.

Tentu saja, memasang elektroda pada kulit kepala juga tidak terlalu menyenangkan, dan jika digunakan dalam waktu lama dapat menyebabkan iritasi pada kulit kepala. Namun bagi pasien lumpuh atau penyandang cacat dengan lengan diamputasi, alat seperti itu bisa sangat berguna.

Namun para pengembang juga melihat prospek yang lebih luas untuk menggunakan sistem mereka. Misalnya saja dapat digunakan sebagai alat kontrol dalam permainan komputer. Arah lainnya adalah bantuan kepada pengemudi dalam situasi kritis di jalan. Antarmuka otak-komputer dapat mengenali respons otak terhadap situasi berbahaya dan mengirimkan sinyal ke sistem pengereman lebih cepat daripada saat pengemudi menekan pedal rem.

Mengingat rencana ini, tidak mengherankan jika para pengembang menganggap tujuan utama mereka adalah memperbaiki sistem sehingga elektroda tidak memerlukan kontak langsung dengan kulit kepala. Melemahnya sinyal yang direkam dapat dikompensasi dengan mengembangkan metode pemrosesannya. Sekarang metode ini berkembang sangat pesat, dan bahkan para spesialis yang secara tradisional bekerja dengan elektroda yang ditanamkan mengakui bahwa kemajuan yang sangat pesat kini sedang dicapai dalam bidang metode non-invasif (non-traumatik) untuk menganalisis fungsi otak. Buktinya adalah perkembangan baru “mesin tik mental” di Jerman.