Сегодня 13 апреля 2016 г., среда, 09:26Погода в Москве ясно+7oCUSD 66.34 -0.7794EUR 75.85 -0.6428
Новости науки и техники

Как научиться управлять силой мысли

7 апреля 2016
hits 550

Человек бросает на клавиатуру компьютера один только взгляд, и на экране сами собой начинают появляться задуманные им слова. Инвалидная коляска как бы между делом двигается в том направлении, в каком собирается ехать ее хозяин. Механический протез руки вдруг разжимает пальцы и берет кружку с водой. Это не фантастика. Подобные чудеса обеспечивает интерфейс мозг - компьютер, над которым работают во многих лабораториях мира.

ИНВАЛИДНОЙ КОЛЯСКОЙ УПРАВЛЯЕТ МОЗГ

В начале марта из Медицинской школы Университета Дюка в США пришла удивительная новость. Ученые смогли разработать устройство для управления движением инвалидной коляски с помощью только мысленных команд и успешно испытали его на обезьянах. Журналисты бросились за подробностями. Но оказалось, что для самих биологов ничего сенсационного в сообщении не было. Исследования по созданию технологии, с помощью которой человек силой мысли способен управлять предметами, проводились уже давно. Вот только никто не мог подумать, что даже неразумные мартышки сумеют освоить такое непростое на первый взгляд дело.

...Две макаки-резусы, которых увидели журналисты в одной из лабораторий Университета Дюка, были похожи на инопланетян. Из головы каждой из них торчали сотни тончайших проводов. Это были микроволокна, вживленные в область коры головного мозга, отвечающую за движения и ощущения. Исследователи объяснили, что именно такие приспособления призваны улавливать сигналы, посылаемые мозгом.

Подопытных мартышек поместили в специальные инвалидные кресла и прочно зафиксировали так, чтобы те не могли пошевелить ни одной из четырех лап. На расстоянии нескольких метров от хвостатых мучениц науки появилась лаборантка и показала им аппетитные гроздья винограда. В этот момент на глазах изумленных гостей коляски двинулись именно в том направлении, где находились любимые лакомства. Нетрудно было убедиться, что никакого механического воздействия на колеса не было. Ими управляли мысли и желания обезьянок.

Чуть позже ученые объяснили, что запрограммированный компьютер - декодер - переводил сигналы мозга в цифровые команды управления специальным роботизированным креслом. Поначалу обезьяны терялись, их мышление становилось таким неуправляемым, что коляски хаотично носились из одного угла лаборатории в другой. Но со временем животные освоились с навигацией и даже научились оценивать расстояние от исходной точки до заветного винограда.

ПИСАТЬ ТЕКСТ СРАЗУ НА ЭКРАНЕ

Это были далеко не первые подобные эксперименты. В 2010 году неврологи из американской клиники Мейо разработали программно-технический комплекс, который на основе считанных мозговых волн человека может обеспечить печать текста на экране компьютера.

...Два пациента в специальных шлемофонах с электродами, фиксирующих сигналы мозговых волн, подключены к электрокортикографу. Их посадили перед мониторами компьютеров с загруженным программным обеспечением, способным анализировать и распознавать мозговые волны. Сначала компьютер поочередно подсвечивал клавиатуру, привлекая внимание пациентов, и в это время сам записывал сигналы, подаваемые их мозгом. После того как электроника обработала индивидуальные характеристики волн каждого пациента, задача изменилась. Теперь уже люди представляли в уме те клавиши, которые они хотели бы нажать, и компьютер безошибочно воспроизводил их на мониторе. Таким образом, пациент мог, не прикладывая физических усилий и не совершая никаких движений, писать слова и фразы на экране.

НАУКА И ПРАКТИКА

С помощью интерфейса мозг-компьютер ученые пытаются вернуть парализованным людям способность к движению, создавая обходной путь для нервных импульсов к нижним конечностям.

ТЕХНИКА ПОКА ТОРМОЗИТ

Несколько лет назад японцы представили робота, тоже управляемого силой мысли своего оператора. Вот только машина оказалась немного заторможенной - прежде чем она могла разобраться в том, что хочет от нее человек, проходила почти минута.

Китайские ученые еще пять лет назад показали телевизор нового поколения, разработанный по аналогичной технологии. Взаимодействие между зрителем и электронным устройством происходило с помощью наушников, считывающих информацию прямо из мозга пользователя. Специальные алгоритмы, получая в режиме реального времени электрические сигналы мозговой деятельности, определяли мысли человека, транслировали их в команды управления и передавали эти команды в блок управления телевизора. Правда, серийный выпуск таких бытовых приборов пока никто не обсуждает. Как, впрочем, и их стоимость.

Ученые говорят, что явления, которые до сих пор описывались в фантастической литературе, уже хорошо изучены. Сейчас научные лаборатории мира соревнуются между собой уже не столько в технологиях интерфейса мозг - компьютер, сколько в точности и скорости его применения. Например, до сих пор остается рекордной скорость печати «силой мозга», равная 10-15 знакам в минуту. Руками человек делает это гораздо быстрее - 100 знаков в минуту.

СКАЗКА СТАНЕТ БЫЛЬЮ

«Еще лет пятьдесят назад ученые задумались: если мы умеем регистрировать электрические отголоски жизни мозга прямо с кожной поверхности головы, то как мы можем это использовать?» - говорит руководитель лаборатории нейрофизиологии и нейрокомпьютерных интерфейсов биологического факультета МГУ, доктор биологических наук Александр Каплан.

 Он рассказывает, что эта супертехнология поставила перед людьми немало сложных задач.

«Представьте себе, что у вас на столе находится некий настольный манипулятор, по форме напоминающий руку. Вы работаете за компьютером и пьете, к примеру, чай. В этот момент звонит сотовый телефон, который лежит на другом конце стола. Манипулятор берет телефон и подносит его к вашему уху. Разработкой и созданием такого прибора занято сейчас уже несколько лабораторий», - объясняет Александр Каплан.

Но сможет ли человек одновременно управлять своими руками и манипулятором?

При работе в интерфейсе человек все время должен фокусировать свое внимание на предмете коммуникации или управления. В этом и заключается одна из главных проблем. Биологи считают, что она вполне разрешима.

«Здесь надо рассчитывать на так называемые процессы мозговой автоматизации, когда часть наших действий постепенно уходит из-под контроля сознания. Самый простой пример: вы переходите дорогу, разговариваете при этом по телефону и думаете одновременно о встрече, которая вам предстоит. Думаете ли вы о том, что переходите дорогу? Нет. Но вы же идете, останавливаетесь на красный сигнал светофора, начинаете двигаться на зеленый. Вы делаете это автоматически. Таковы возможности нашего мозга. Также и с манипулятором», - продолжает российский ученый.

Сегодня биологи и психофизиологи озаботились уже куда более амбициозными проблемами. Когда мы едем на велосипеде и нам нужно повернуть, мы делаем это не задумываясь. Возникает вопрос: возможно ли разработать такой интерфейс, чтобы он действовал автоматически, повинуясь неявному желанию? Ученые говорят, что теоретически это возможно.

Материал подготовила Наталья Пуртова

Фото FOTOLIA.COM, FOTODOM.RU, FREIE UNIVERSITAT BERLIN

  • КСТАТИ

- Исследователи из Свободного университета Берлина разработали гарнитуру для управления машиной силой мысли. Датчики передают мысленные приказания водителя по беспроводной технологии к электронике машины. Все, что нужно сделать, это подумать: «влево или вправо», «быстрее или медленнее», - и машина послушно выполнит приказы. Водитель надевает специальные наушники, оборудованные 16 датчиками, которые считывают электромагнитные сигналы мозга. Полученные сигналы обрабатываются компьютером, который научили различать команды «влево» или «вправо». В первом тесте водитель смог поворачивать, хотя и с небольшой задержкой между командой и реакцией машины. Во втором туре испытаний машину научили распознавать четыре команды, добавив возможность прибавлять и убавлять скорость. Пока решение о том, будет ли данная технология пущена в серийное производство, не принято.

- Потребительские нейроинтерфейсы уже обросли полезными приложениями. Студенты Технологического института в Массачусетсе написали программу для айфона. Теперь, чтобы позвонить человеку, достаточно просто подумать о нем.

- Поль Сальнье из канадского Университета Калгари соединил интерфейс для видеоигр с роботом-пылесосом. Если Поль испытывал положительные эмоции, пылесос подъезжал поближе, когда был зол или расстроен, тот удалялся от него на безопасное расстояние. «Робот может понимать не только команды, он может также откликаться на эмоциональное состояние человека», - заключает Сальнье.

 

 



Комментарии (0)

Добавить комментарий

Содержание комментариев на опубликованные материалы является мнением лиц, их написавших, и может не совпадать с мнением редакции. MIRNOV.RU не несет ответственности за содержание комментариев и оставляет за собой право удаления любого комментария без объяснения причин.

Новости партнеров