Vedci predstavili systém na úplné ovládanie počítača silou myslenia. Orbital – znovuobjavený bicykel Ovládanie počítača silou myšlienky

Schopnosti a zdroje ľudského mozgu sú obrovské, ale ešte neboli úplne preskúmané. Vedci z celého sveta sa už dlho snažia nájsť odpovede na zložité otázky. A zdá sa, že sú veľmi blízko k odhaleniu jednej z hlavných záhad, ktorá prenasleduje mysle už mnoho storočí: Naozaj existuje telepatia? Je možné nadviazať spojenie medzi ľudským mozgom a počítačom, či dokonca internetom?

Moskovskí vedci boli medzi prvými, ktorí tento problém vyriešili. Vyvinuli rozhranie mozog-počítač. Pomocou technológie ovládania myšlienok je ľudský mozog schopný posielať príkazy a ovládať počítač bez použitia myši. Teraz vedci vyvíjajú systémy rozhrania mozog-počítač, ktoré pomôžu ovládať robota s Androidom a protetické manipulátory.

Neuro-počítačové rozhranieje to systém na výmenu informácií na diaľku. Je založená na metóde spätnej väzby. Pomocou rozhrania môže počítač prijímať signály z mozgu a odosielať signály do ľudského mozgu.

Podobný výskum prebieha aj na Univerzite v Buffale. Tam vedci vyvíjajú technológiu, ktorá pomôže ovládať roboty aj pomocou ľudského mozgu. Usilujú sa vytvoriť protetiku, ktorá sa spojí s mozgom tak, aby mentálne dával robotovi rôzne príkazy.

Sila myšlienky

No ešte úžasnejšie sú najnovšie úspechy amerických vedcov z Washingtonu v oblasti výskumu schopností ľudského mozgu. Predstavili počítačové rozhranie mozog-mozog, ktoré funguje cez internet. Diaľkové ovládanie pohybov a myšlienok človeka cez internet dáva jasnú odpoveď: kontakt medzi mozgom jednej osoby a mozgom druhej osoby je celkom reálny.

Experimentu sa zúčastnili dvaja dobrovoľní vedci. Jeden z nich, Rajesh Rao, hral úlohu „vysielača“ informácií – hral hru na počítači. Druhý, Andrea Stocco, bol v úlohe „príjemcu“ informácií. Experiment využíval elektroencefalograf a transkraniálnu magnetickú stimuláciu. Signál z „ľudského vysielača“ do „ľudského prijímača“ musel doraziť do určitej časti mozgovej kôry.

Pomocou lekárskych prístrojov sa výskumníkom podarilo zachytiť signál zodpovedný za určité akcie: presný vzorec elektrickej aktivity v mozgu, ktorý zaznamenal moment, keď „vysielač“ stlačil medzerník – t.j. zastrelený v počítačovej hre. Signál bol prenášaný cez internet do transkraniálneho stimulátora „ľudského prijímača“ Andrea Stocco. A práve v tom momente jeho prst stlačil medzerník a vystrelil. Podľa neho išlo o mimovoľný pohyb, ktorý neovládal, pretože sedel chrbtom k počítaču, na ktorom hral ďalší účastník experimentu.

Rajesh Rao len s námahou pohol Stoccovým prstom. Okamžitý prenos signálu na diaľku pomocou internetu je technotelepatia. Výskumníci tvrdia, že tento druh presviedčania mozgu je v skutočnosti oveľa jednoduchší, ako sa doteraz predpokladalo.

Je desivé predstaviť si, čo môže ľudstvo očakávať v budúcnosti, ak sa zlepší produkcia neurónových rozhraní. Hackeri totiž nemienia využiť príležitosť prakticky využiť technotelepatiu na napadnutie mozgu. A samotní vývojári hovoria, že rozhranie mozog-mozog bude hojne využívať aj budúce generácie. Ale dúfajú, že je to na dobré účely.

Ovládanie myšlienok a virtuálna realita

Zatiaľ čo vedci sa experimentálne snažia prospieť ľudstvu pomocou moderných technológií, veľkí výrobcovia už rozbiehajú výrobu inteligentných zariadení a technológií. Zdá sa, že ľudský prenos myšlienok na diaľku sa už používa na ovládanie počítačov a iných zariadení! A to už nie sú experimenty.

Svoje uplatnenie už našla technológia, ktorá umožňuje nepoužívať myš pri práci na počítači, ovládať pohyby hrdinu v hre vo virtuálnej realite a dokonca ovládať invalidný vozík.

Niektorí šťastní majitelia už majú modely neuroprehrávačov a iPhonov s funkciou prehrávania a zastavenia hudby, keď sa človek zamyslí. Pre deti bol uvoľnený vrtuľník so softvérom, ktorý je tiež riadený mozgom.

Pre zdravotne postihnutých ľudí bola vyrobená jedinečná protetická ruka ovládaná myšlienkou. To všetko opäť dokazuje, že schopnosti a zdroje ľudského mozgu sú obrovské. A hoci to nie je úplne preštudované, ľudia sa ich už pokúšajú uviesť do praxe.

Aj keď ovládanie zariadení pomocou mysle nie je konečným cieľom zariadení, ako je Muse, sila diadém je ukázať vám, čo sa deje vo vašej hlave.

„Technológia je neuveriteľná,“ hovorí Garten. - „Jednou z najžiadanejších vecí pre ľudí je posilniť svoje mentálne schopnosti, aby všade ukazovali skutočne vynikajúce výsledky – v práci aj doma. Stojí za to na tom pracovať.“

Muse- len jedno z niekoľkých zariadení na rastúcom trhu vecí orientovaných na BCI. Necomimiho mačacie uši Brainwave (70 dolárov) sa pohybujú, keď sa pohybuje váš mozog. A na veľtrhu CES 2013 neurovedec a bývalý softvérový inžinier Ruggero Scorcioni vyhral AT&T Hackathon s aplikáciou Goog Times, ktorá vám umožnila zavesiť telefónny hovor, keď ste zaneprázdnení, a to práve pomocou týchto uší.

„Verím, že toto je len jedna z potenciálnych technológií na ovládanie sily myslenia,“ povedal Scorcioni. "Všetci sa stanú neoddeliteľnou súčasťou našich životov a možno raz budeme na nich úplne závislí."

Good Times komunikuje s Brainwave Cat Ears čítaním úrovní vašej mozgovej aktivity. Aplikácia pre iOS používa tieto metriky na rozhodnutie, či prijať hovor alebo poslať volajúceho späť, aby zavolal neskôr.

"Ak ste duševne zaneprázdnení, signál sa nezvýši," hovorí Scorcioni. „Jednoducho to zmení typ elektrickej aktivity. Otázka nespočíva v identifikácii prahu, ale v analýze údajov a zaznamenaní momentu, keď je mozog plne zaťažený.“

Muse aj Good Times vám umožňujú používať smartfón na základnej úrovni, ale neumožňujú vám vykonávať zložitejšie a komplexnejšie úlohy. Ešte nemôžete niečo tweetovať len tým, že na to myslíte, alebo ovládať hernú postavu vydávaním príkazov vašou mysľou.

Muse zvyčajne pracuje s vecami, ktoré sú svojou povahou cyklické a môžu sa opakovať tam a späť.

Mimo dotyku

Zatiaľ čo výskum BCI prebieha, zostáva nejasné, či skutočne sľubuje úplne bezdotykové mobilné ovládanie: BCI technológia v skutočnosti nedokáže spracovať a interpretovať vaše myšlienky, ale iba meria elektrickú aktivitu prebiehajúcu vo vašej hlave.

„BCI nečíta myšlienky,“ hovorí Hassan Ayaz, biomedicínsky inžinier z Drexel University vo Philadelphii. „Ide len o zachytenie toho, čo je pre používateľa nadšené. Nezasahuje do individuálneho myslenia, čo je veľmi dobré pre súkromnú bezpečnosť.“

Dnes sa BCI používa predovšetkým na klinické účely na pomoc používateľom s telesným postihnutím, svalovými poruchami a tým, ktorí nemôžu naplno využívať svoje končatiny. Výskum BCI sa podľa Ayaza začal pred 23 rokmi a jeho cieľom bolo zjednodušiť komunikáciu medzi klinickými pacientmi.

„Aj keď je BCI v ranom štádiu vývoja a neustále sa zdokonaľuje, pre niektorých je to jediná možnosť,“ hovorí Ayaz. "Cieľovou skupinou sú väčšinou klinickí pacienti, takže všetko, čo môže zlepšiť ich interakciu s okolitým svetom, je dôležité a užitočné."

Presne toto je princíp vytvárania nových spôsobov interakcie s mobilnými zariadeniami, o ktoré má Samsung záujem. V spolupráci s Texaskou univerzitou v Dallase vytvára výrobca smartfónov povlak posiaty EEG senzormi, ktorý používateľom umožní ovládať tablet Galaxy svojimi myšlienkami. Výskumníci zistili, že používatelia sú celkom schopní spúšťať aplikácie a robiť rozhodnutia sústredením sa na ikonu.

„Pred niekoľkými rokmi bola malá klávesnica jediným spôsobom, ako ovládať telefón, ale teraz môže používateľ na ovládanie používať hlas, gestá, dotyky a pohyby očí,“ povedal Insoo Kim, jeden z hlavných vývojárov Samsungu. „Pridanie ďalších metód vstupu nám poskytne bohatší mobilný zážitok.“

Boj s trápnosťou

Vážnym problémom vo vývoji myšlienkovo ​​ovládaných zariadení zostáva umiestnenie a vzhľad EEG senzorov. Podľa Scorcioniho výhody, ktoré tieto zariadenia poskytujú pri pravidelnom nosení v reálnom živote, nestačia na to, aby presvedčili väčšinu ľudí nosiť headset.

„Náš výskum ukazuje, že len málo ľudí je ochotných nosiť náhlavnú súpravu,“ hovorí Scorcioni. „Zatiaľ nezískajú veľa výhod. Existuje niekoľko obmedzení predtým, ako môžete ľahko povedať „dobre, môžete ovládať zariadenie svojou mysľou“. Prečo teraz nosíte tieto diadémy a senzory?

InteraXon Obišiel túto prekážku s náhlavnou súpravou Muse, pretože sa dá jednoducho vložiť do klobúka alebo čiapky a úspešne skryť. Zároveň budú v popredí ďalší nosiči zariadení BCI, ako napríklad tí, ktorí nosia . „Na hlave to vyzerá štýlovo a vyzývavo. Zároveň však musí preukázať fenomenálne schopnosti, ktoré technológia umožňuje,“ komentuje Garten.

Výzvou je aj vývoj suchých EEG snímačov do bodu, kedy ich môžu ľahko používať všetci spotrebitelia. Bežný snímač EEG, ktorý sa bežne používa v klinickom prostredí, vyžaduje na zosilnenie signálu vrstvu tekutiny medzi snímačom a pokožkou hlavy. Spoločnosť Samsung skúma využitie suchých senzorov a dúfa, že jedného dňa vytvorí nejakú čiapku s technológiou BCI, ktorá sa bude dať nosiť stále.

„Suché senzory sú praktické na každodenné použitie, pretože nemusíte zakaždým používať gél. Ak dokážeme pokročiť v zlepšovaní výkonu signálu alebo strojov, môžeme vyrábať inteligentnejšie zariadenia."

Myslieť na budúcnosť

Nebude to dlho trvať a rozhrania ovládané mozgom sa stanú súčasťou každodenného života ľudí. Garten verí, že vďaka tomu všetkému sa môže technológia transformovať do iných foriem, ktoré sú relevantnejšie pre každodenné aktivity ľudí.

„Môže existovať aj iné zariadenie ako okuliare alebo prvok mobilného telefónu... niečo, čo sedí za uchom a drží celkom prirodzene. Môže sa objaviť nová technológia, ktorá sa stane jadrom našej.“

Koľko rokov bude trvať, kým sa BCI stane hlavným prúdom? Všetko závisí nielen od tempa inovácií, ale aj od prijatia používateľmi. Garten hovorí, že za súčasných okolností bude trvať 20 až 25 rokov, kým sa táto technológia stane tak populárnou, ako sú dnes dotykové obrazovky.

Americká korporácia Facebook po prvý raz oficiálne prehovorila o metódach, ktoré vyvíja v oblasti ovládania počítača silou myšlienky. S prehľadom hovoril Regina Dugan, ktorá vedie tajné oddelenie spoločnosti Building 8, ktoré sa takýmto výskumom zaoberá. Myšlienkou je „zaznamenať svoje myšlienky priamo“ bez potreby periférnych zariadení, vysvetlila počas vystúpenia na vývojárskej konferencii F8, ktorú organizoval Facebook v San Jose v Kalifornii. "Zdá sa to nereálne, ale pravdepodobne to bude možné skôr, ako si myslíte," povedal Dugan sebavedomo.

Podľa vedúceho budovy 8 spoločnosť dúfa, že čoskoro vydá systém, ktorý vám umožní písať silou mysle 100 slov za minútu, čo je päťkrát rýchlejšie ako rýchlosť písania na smartfóne. Facebook sa zároveň snaží o to, aby prevádzka zariadenia nevyžadovala implantáciu akýchkoľvek prvkov do ľudského tela. Zástupca sociálnej siete počas prejavu ukázal video, ako paralyzovaná žena píše text silou svojich myšlienok pomocou špeciálneho implantátu. Vedúci budovy 8 vysvetlil, že systém v súčasnosti umožňuje používateľom písať osem slov za minútu.

Facebook skúma možnosť monitorovať činnosť rečových centier v mozgu nemého človeka a pomocou špeciálnych senzorov prenášať informácie do počítača. Dugan poznamenal, že spoločnosť sa nesnaží vytvoriť systém, ktorý by „dešifroval náhodné myšlienky ľudí“. „Môžete si to predstaviť takto: urobíte veľa fotografií, ale nezverejníte všetky. Tiež máte veľa myšlienok, ale zdieľate len niekoľko,“ vysvetlila.

V roku 2015 zakladateľ Facebooku Mark Zuckerberg (č. 5 na globálnom zozname miliardárov Forbes s hodnotou 56 miliárd dolárov) tvrdil, že budúcnosťou komunikácie môže byť „telepatia“. "Jedného dňa verím, že budeme schopní posielať si plne vytvorené myšlienky priamo k sebe pomocou technológie," povedal. „Môžete jednoducho niečo vymyslieť a vaši priatelia to môžu okamžite zažiť s vami,“ poznamenal podnikateľ.

Šéf budovy 8 tiež uviedol, že Facebook pracuje aj na technológiách, ktoré by umožnili nepočujúcim vnímať zvuky. Spoločnosť testuje metódu na premenu zvuku na vibrácie a iné signály, ktoré používateľ vníma cez kožu, „komplexný systém nervov, ktoré prenášajú dáta do mozgu“. Počas prezentácie ukázal Dugan nahrávku muža zbaveného schopnosti rozprávať a vidieť, ako komunikuje pomocou zariadení od Facebooku.

Šéf tajnej divízie Facebooku predtým viedol Americkú agentúru pre pokročilé obranné výskumné projekty (DARPA). Do apríla 2016 riadila aj divíziu Innovation Technologies and Projects (ATAP) spoločnosti Google, ktorá vyvíja inovatívne technológie, až kým ju nezbalil zakladateľ Facebooku. Dugan bol v Google zodpovedný najmä za vytvorenie technológie na konštrukciu 3D modelu priestoru pomocou smartfónu (Project Tango).

Izraelskí vedci z David Ben-Gurion University of the Negev predstavili systém MindDesktop, ktorý umožňuje interakciu s takmer celým rozhraním operačného systému počítača výlučne pomocou myšlienok. MIT Technology Review o tom píše predtlač vedeckého článku s podrobnosťami na arxiv.org.

Systém je založený na neurónovom rozhraní EPOC+ od Emotiv, ktoré je prostredníctvom EEG analýzy schopné rozpoznať mozgové signály spojené so špecifickými výrazmi tváre. Po zaškolení je možné zariadenie nakonfigurovať aj tak, aby rozpoznávalo určité obrázky – napríklad ak používateľ premýšľa o obľúbenej pesničke alebo o svojom zvieratku.

Vedci pod vedením Ori Ossmyho vyvinuli systém, ktorý využíva rozpoznávanie vzorov v EPOC+ ako vstup pre počítačové ovládacie rozhranie. Po premýšľaní o nejakom obrázku, ktorý je spojený s prvkom rozhrania, používateľ napríklad vyberie abecedu, potom požadovanú skupinu písmen a potom požadované písmeno na zadanie textu.

Hierarchia prvkov rozhrania MindDesktop, ktoré si používateľ vyberá silou myšlienky

Pomocou rovnakej schémy vám neurónové rozhranie umožňuje ovládať kurzor: na spustenie požadovaného programu: obrazovka je rozdelená na štyri časti, používateľ „silou myslenia“ vyberie požadovanú časť, ktorá sa potom rozdelí na ďalšie štyri časti a tak ďalej až po ikonu programu.

Iné rozhrania spravidla na tieto účely používajú analýzu výrazov tváre používateľa, ale to nie je vždy vhodné - napríklad zadanie písmena niekedy trvá len minútu, uvádza sa v publikácii. Systém výskumníkov z Univerzity Davida Ben-Guriona dokáže tento čas skrátiť na 20 sekúnd, uvádzajú vedci v článku.

Systém bol testovaný na 17 subjektoch. Po niekoľkých školeniach sa používatelia naučili pracovať s neurónovým rozhraním oveľa rýchlejšie a dokázali pomocou neho poslať e-mail. Muži si však počínali lepšie ako ženy – vysvetľuje to dĺžka ich vlasov, ktorá ovplyvnila účinnosť nervového rozhrania, poznamenali vedci.

Kedy môže byť systém uvedený na trh a či vôbec bude uvedený, nie je špecifikované. Ako uvádza publikácia, 20 sekúnd na zadanie jedného písmena je v porovnaní s inými komunikačnými metódami stále dosť dlhá doba a vývoj citlivejších neurónových rozhraní môže túto medzeru zmenšiť.

Predtým bolo na Facebooku oznámené neurónové rozhranie na písanie na počítači, spoločnosť Elona Muska Neuralink a množstvo ďalších startupov a výskumných tímov po celom svete má tiež neurónové rozhrania. V tejto oblasti došlo v posledných rokoch k výraznému pokroku: nedávno napríklad vedci vyvinuli zariadenie, ktoré dokáže extrahovať informácie z mozgu používateľov a pomôcť im uhádnuť ich heslá.

Bolo predvedené zariadenie na ovládanie počítača pomocou elektrických signálov z mozgu. Po krátkom tréningu môže ktokoľvek pohybovať kurzorom po obrazovke vydávaním mentálnych príkazov.

Priame rozhrania mozog-počítač sa vyvíjajú už mnoho rokov. Ich práca je založená na sledovaní elektrickej aktivity mozgu, identifikácii charakteristických stavov a ich premene na príkazy pre počítač. Hlavným problémom je spoľahlivo identifikovať rôzne stavy mozgu a dať ich do súvislosti s ľudskými túžbami.

Samozrejme, nehovoríme o čítaní myšlienok človeka. Mechanizmy abstraktného myslenia stále zostávajú úplne neprístupné pochopeniu. Preto sa tvorcovia raných modelov rozhrania mozog-počítač ani nesnažili pochopiť prirodzené stavy mozgu spojené s rôznymi ľudskými zámermi. Namiesto toho boli ľudia požiadaní, aby sa naučili, ako uviesť svoje mozgy do jedného alebo druhého stavu, ktorý by bol vhodný na rozpoznávanie počítačom. Napríklad elektrická aktivita mozgu sa výrazne líši v stavoch relaxácie a silnej aktivity. Zmeny sa navyše ukážu ako citeľné aj v prípade, keď si tieto stavy človek len mentálne predstavuje - hlavnou vecou je jasnejšie sa na ne sústrediť. Ale vidíte, nie je veľmi pohodlné relaxovať zakaždým, keď potrebujete posunúť kurzor doľava, a naopak, aby ste sa rozveselili a posunuli ho doprava.

Spolu s lekárskou fakultou Charité na Humboldtovej univerzite v Berlíne bol vyvinutý nový systém s názvom „Mental Typewriter“. Aby ste mohli pracovať so systémom, nemusíte sa zapájať do takých intenzívnych meditačných praktík. Namiesto toho program napísaný vo Fraunhoferovom inštitúte sám študuje elektroencefalogram a prispôsobuje sa individuálnym charakteristikám človeka.

Celá procedúra trvá asi 20 minút. Počas tejto doby sa človek musí podľa pokynov počítača pokúsiť vydať asi 150 mentálnych príkazov spojených s pohybom kurzora po obrazovke. Pre zlepšenie kvality rozpoznávania príkazov sa odporúča predstaviť si pohyby ľavej a pravej ruky.

Na prácu so systémom musíte nosiť špeciálnu gumenú čiapku s elektródami, ktoré zaznamenávajú biopotenciály mozgu. Na zlepšenie kvality signálu sa elektródy umiestňujú priamo na pokožku hlavy pomocou elektricky vodivého lubrikantu. Príslušné miesta na hlave sa musia oholiť. A predsa je tento spôsob prepojenia mozgu s počítačom oveľa šetrnejší ako implantácia elektród priamo do mozgu. Implantácia elektród samozrejme poskytuje oveľa presnejší prenos signálov do počítača, no ich využitie je zatiaľ obmedzené na pacientov, ktorí podstúpia takýto zákrok zo zdravotných dôvodov, napríklad kvôli prevencii epileptických záchvatov.

Samozrejme, umiestnenie elektród na pokožku hlavy tiež nie je obzvlášť príjemné a pri dlhšom používaní môžu spôsobiť podráždenie pokožky hlavy. Ale pre ochrnutých pacientov alebo postihnutých ľudí s amputovanými rukami môže byť takéto zariadenie veľmi užitočné.

Vývojári však vidia aj širšie vyhliadky na používanie ich systému. Môže byť napríklad použitý ako ovládací nástroj v počítačových hrách. Ďalším smerom je pomoc vodičovi v kritických situáciách na ceste. Rozhranie mozog-počítač dokáže rozpoznať reakciu mozgu na nebezpečnú situáciu a preniesť signál do brzdového systému rýchlejšie, ako vodič dokáže stlačiť brzdový pedál.

Vzhľadom na tieto plány by nemalo byť prekvapujúce, že vývojári považujú za svoj bezprostredný cieľ zlepšenie systému tak, aby elektródy nevyžadovali priamy kontakt s pokožkou hlavy. Nevyhnutné oslabenie zaznamenaných signálov je možné kompenzovať vyvinutím metód na ich spracovanie. Teraz sa tieto metódy veľmi rýchlo rozvíjajú a aj odborníci, ktorí tradične pracujú s implantovanými elektródami, priznávajú, že v oblasti neinvazívnych (netraumatických) metód analýzy mozgových funkcií sa v súčasnosti dosahuje veľmi rýchly pokrok. Dôkazom toho je nový nemecký vývoj „mentálneho písacieho stroja“.