BCI使你能够使用“思维能力”向计算机发送指令

BCI使你能够使用“思维能力”向计算机发送指令


  莫斯科国立心理和教育大学(MSUPE)的学者正在开发一种独特的系统,用眼睛和“思想的力量”来控制计算机。据创始人介绍,基于读取大脑磁场的系统可以方便残疾人使用电脑。

  据莫斯科国立心理教育大学(MSUPE)的研究人员介绍,瘫痪的人越来越多地用眼睛来控制电脑,“眼睛控制”功能甚至已经成为一些操作系统的标准辅助功能之一。为此,他们使用眼球跟踪设备——眼球跟踪器。在照相机的帮助下,确定用户的瞳孔位置并计算注视点。盯着显示屏的位置代替了点击鼠标。

  研究人员指出,目前的技术有一个明显的缺点:它无法区分有意凝视和无意凝视(例如,当用户想清楚地看到某个东西时)。正如科学家所解释的那样,避免无意的凝视几乎是不可能的,这种凝视很容易脱离意识的控制,导致错误的反应。

  莫斯科国立心理和教育大学(MSUPE)的研究人员正在开发一种控制系统,能够确定凝视是有意还是无意的。据创始人称,这将是一种眼睛跟踪技术和另一种用于帮助残疾人的技术——大脑——计算机接口(BCI)的结合。通过区分一些智力活动完成时产生的大脑信号,BCI使你能够使用“思维能力”向计算机发送指令。

  俄罗斯国立心理教育大学神经认知研究中心的研究负责人兼首席研究员谢尔盖·施什金说:“许多人试图将BCI和眼睛控制结合起来。在脑机接口(BCI)的帮助下,“点击”非常方便——你可以想象手的动作。但是这种组合还是很不方便,因为BCI跑的慢,迫使用户长时间观看,想象需要的操作。此外,脑-机接口(BCI)所需的精神活动与有意凝视结合不佳。” 

  在开发的系统中,莫斯科国立心理教育大学(MSUPE)的研究人员采用了另一种方法:他们系统的用户只需要有意注意,研究人员认为这个动作本身改变了大脑信号图,使他们能够识别出“点击”的意图。

  为了准确识别与这一意图相对应的脑信号,应用脑磁图(MEG)以非接触方式记录大脑的弱磁场。在实验过程中,参与者玩了一个电脑游戏GameLines的特殊修改,它是由凝视控制的。人工神经网络对采集的脑磁图数据进行处理,以确定注视是有意的还是无意的。

  莫斯科国立心理教育大学(MSUPE)神经认知研究中心的高级研究员安娜贾西亚·奥彻尼克娃说:“确定凝视‘意图’的准确性仍然不足以让我们立即采用这项技术。因为在实验过程中,无法记录足够的数据来训练神经网络。这是深度人工神经网络对脑信号进行分类的常见问题。现在我们正试图扩展我们的脑磁图(MEG)数据样本。”

  这项研究是在莫斯科国立心理教育大学(MSUPE)和库尔恰托夫研究所国家研究中心的合作框架内进行的,并得到了俄罗斯科学基金会的支持。未来,研究人员计划创建一个高精度的混合接口,将眼球跟踪器、脑磁图(MEG)和脑电图数据集成到一个系统中。

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