Ни для кого не секрет, что устройства ввода – самый консервативный тип компьютерной периферии. Например, те же клавиатуры так и не обзавелись за годы эволюции ничем новым, кроме дополнительных кнопок и новых материалов корпуса. Мыши тоже не претерпели серьезных изменений за последние несколько лет – разве что механику сменила более точная оптика. Что касается чисто игровых манипуляторов, то здесь прогресс более заметен. Разные модели ориентированы на конкретные типы игр, а некоторые даже получили обратную связь, дающую ощущение отдачи от выстрела. Кроме того, рынок заполонили рули с педалями для автосимуляторов, пистолеты и даже «джедайские» мечи! Впрочем, уже сегодня ситуация начинает меняться. Появление в массовом производстве недорогих акселерометров, выполненных в виде миниатюрных микросхем, позволило производителям начать разработку принципиально новых манипуляторов, реагирующих на изменение пространственного положения. Такие манипуляторы позволяют заменить нажатие кнопок простыми жестам – гораздо более естественными для человека. Однако некоторые разработчики зашли по этому пути гораздо дальше – они занимаются созданием нейроманипуляторов. Мечта всех фантастов – управление машинами силой мысли – до недавнего времени казалась если и осуществимой, то лишь в отдаленном будущем. Тем не менее, на простейшем уровне управление мыслями возможно уже сегодня…
Немного теории
Далеко не все знают, что фраза «Мысль материальна!» на самом деле совсем недалека от истины. Наверняка каждый из наших читателей видел электроэнцефалограмму мозга (ЭЭГ), но откуда именно берутся эти волнообразные графики, знают далеко не все. Между тем, все очень просто: по нейронным связям мозга текут электрические токи, а мозг при этом испускает слабые электрические импульсы, которые давно уже научились обнаруживать и фиксировать. Эти импульсы представляют себой разночастотные колебания электрического потенциала. Характеристики этих ритмов или волн могут немало рассказать о заболеваниях нервной системы, но это тема отдельной беседы. Для нас прежде всего важен тот факт, что мысль действительно можно превратить в сигнал для осуществления того или иного действия. Хотя бы на уровне примитивного «да/нет». Более подробные исследования выявили у человека несколько групп волн, различающихся частотным диапазоном и возникающих в разных состояниях работы мозга. Так, различают следующие группы ритмических колебаний: Альфа-ритмы. Это колебания потенциала в диапазоне частот 8-13 Гц. Они возникают, когда мы отдыхаем, расслабляемся и как будто бы ни о чем не думаем. Часто можно слышать, что эти волны возникают, когда человек находится в состоянии медитации. Как только активность мозга увеличивается, альфа-ритмы сменяются бета-ритмами. Бета-ритмы. Это колебания потенциала в диапазоне частот от 14 Гц и выше. Перьевые самописцы, применяющиеся при снятии ЭЭГ, имеют предел фиксирования 35 Гц, поэтому часто можно слышать, что бета-ритмы ограничиваются именно этой частотой, хотя это не совсем так. Эти волны возникают во время физической и умственной активности, когда вы сосредоточены и напряжены. Блокируются бета-ритмы при тактильном раздражении, а также при движении конечностей в противоположных направлениях. Также различают гамма-ритмы (колебания потенциала с частотой выше 35 Гц, являющиеся фактически теми же бета-ритмами), дельта-ритмы (колебания потенциала с частотой 1-3,5 Гц) и тета-ритмы (колебания потенциала с частотой 4-7 Гц). Два последних типа волн возникают во время сна. Но не будем углубляться в дальнейшее изучение вопроса о ритмах мозга, а перейдем к изучению того устройства, которое попало сегодня к нам в тестовую лабораторию.История создания
Итак, у нас на столе совершенно удивительный компактный прибор - по внешнему виду настоящий «черный ящик»! Как вы уже догадались, изготовлено это устройство американской компанией OCZ Technology , хорошо знакомой нашим читателям как изготовитель модулей памяти. Впрочем, при детальном изучении устройства становится понятно, что разработана новинка вовсе не OCZ Technology. История манипулятора NIA (Neural Impulse Actuator) корнями уходит к другой американской компании – Brain Actuated Technologies, Inc , поставляющей на рынок продукцию под маркой Brainfingers. Эта компания после проведения ряда собственных исследований создала уникальное устройство Brainfingers System, по своей сути похожее на OCZ NIA, но обладающее большими возможностями за счет большего количества датчиков, более функционального ПО и ряда других особенностей. Лишь одна особенность мешает этому устройству пробиться на массовый рынок. Как вы, наверное, догадываетесь – это его стоимость, составляющая $2100. Кроме того, Brain Actuated Technologies предъявляет к эксплуатации своего изделия более серьезные требования, заключающиеся в регулярной покупке расходных материалов, к числу которых отностяся даже внешние датчики. Но самое интересное отличие Brainfingers System от OCZ NIA заключается в возможности приобрести пакет SDK (Software Developer’s Kit) с наглядными примерами собственных приложений на C++ и VB6, позволяющий существенно расширить возможности устройства под свои цели и задачи. OCZ Technology, по всей видимости, взялась подготовить более коммерчески успешную версию устройства. Компания на порядок снизила цену, существенно сократив возможности устройства, обеспечила приятный дизайн и избавила потенциального пользователя от необходимости заменять расходные части. Впрочем, возможно OCZ Technology вообще ничего, кроме коробки к этому устройству не делала, а взялась лишь за «раскручивание» новинки под своим громким именем. Так или иначе, но манипулятор NIA добрался до серийного производства, и, как говорил известный литературный герой, «отвертеться от этого факта невозможно». Основная целевая аудитория NIA – это геймеры, хотя изначально прибор ориентирован и на массового пользователя, в том числе и на инвалидов.Потенциальные возможности
Название Neural Impulse Actuator говорит о том, что устройство является преобразователем электрических импульсов мозга в команды, пепредаваемые в компьютер через драйвера и ПО. Но первое, с чем придется столкнуться пользователю – это управление не мыслями, а мимикой - мышцами лица. Для того, чтобы научиться управлять ритмами мозга, потребуется довольно продолжительное время, а, к примеру, щелкать зубами для выстрела в игре, сможет каждый и сразу. Именно поэтому производитель и добавил в NIA этот вид управления, никак не связанный с названием устройства. Следующий вид управления, реализованный в NIA, основан на слежении за взглядом пользователя. Нет, в данном случае речь не идет о видеокамерах или активных дисплеях, вроде применяемых в современных истребителях для наведения на цель. Все проще – устройство не переносит курсор туда, куда вы посмотрите, а лишь осуществляет какое-либо запрограммированное действие при отклонении взгляда в ту или иную сторону. Третий, самый интересный на наш взгяд способ управления основан на регистрации колебаний электрического потенциала, возникающего в нейронных связях, конкретно – на регистрации альфа- и бета-ритмов. Мы не просто так рассказали выше о том, когда именно проявляют себя те или иные волны. Эти знания важны не только для понимания сути процессов, но еще и для самообучения. К примеру, если настроить управление одними лишь альфа-ритмами, но при этом находиться в сосредоточенном состоянии, то ничего хорошего из этого не получится. В лучшем случае виртуальный игровой персонаж не сдвинется с места. Примечательно, что все эти три способа управления можно комбинировать между собой. К примеру, можно заставить персонаж в игре двигаться с помощью мимики, вращаться с помощью взгляда, менять оружие с помощью мозговых волн. Сразу нужно оговориться – интерфейс фирменного ПО NIA ориентирован на игры. Пользоваться устройством, как мышкой (открывать/закрывать окна или даже путешествовать по интернет-сайтам) тоже можно – достаточно лишь настроить нужным образом новый профиль. Но в силу ряда особенностей, о которых будет рассказано ниже, такой способ управления не слишком оперативен и не очень удобен, а потому он и не выделяется производителем как приоритетный.Комплектация и настройка
Красивая белая картонная коробка с магнитной застежкой и мягкий наполнитель с выемками в форме уложенных в него аксессуаров, недвусмысленно намекают на то, что перед нами устройство класса Hi-End.Коробка пестрит перечислениями возможностей и характеристик, однако вся эта информация исключительно на английском языке. Русскоговорящие пользователи смогут узнать лишь то, что в руках они держат «инновационное игровое устройство, которое переводит электрические биосигналы в компьютерные команды».
К сожалению, та же ситуация и с инструкцией. Согласитесь, подобное устройство – это не сотовый телефон и не мышь – чтение и понимание инструкции по эксплуатации в данном случае просто необходимо. Однако, мы нашли решение этой проблемы. На интернет-форуме магазина Xmemory , представляющего новинку на российском рынке, доступна для скачивания ссылка на русскоязычный вариант инструкции. Скачать инструкцию в формате PDF можно . Возможно, в скором времени в коробках с устройством появится и бумажный вариант инструкции на русском языке. Но не спешите радоваться. Даже после того, как вы прочитаете инструкцию от корки до корки, у вас наверняка останется сотня-другая вопросов к производителю. К примеру, как именно тренировать мозг для излучения «правильных» альфа- и бета-волн. Более того, в инструкции и слова не сказано о том, что эти волны из себя представляют и при каких условиях возникают. В то время как в руководству к аналогичному, но значительно более функциональному манипулятору Brainfingers System описаны и теоретические основы, и методы освоения. Кроме инструкции в коробке с устройством был найден диск с ПО, интерфейсный кабель USB A-B, а также налобный ободок с датчиками.
Внешний вид
Устройство представляет собой небольшую черную коробочку, изготовленную из толстостенного алюминия.Корпус выполнен фрезеровкой, так что швов на нем вы не найдете. Съемными являются лишь две боковые грани, на каждую из которых выведено по одному разъему: USB и трехконтактный разъем для подключения налобного ободка с датчиками.
Стенки корпуса немного вогнуты, а углы сделаны очень острыми – новинка выглядит очень изящно и даже немного агрессивно. На столе NIA располагается на четырех резиновых ножках, приклеенных к нижней поверхности устройства.
Здесь же – в днище – вырезаны шесть продолговатых отверстий, обеспечивающих пассивную вентиляцию электронных компонент устройства. За этими отверстиями видна печатная плата с маркировкой «Technology powered by Breinfingers». Активной вентиляции не предусмотрено.
Налобный ободок подключается к основному блоку кабелем длиной 1,4 м. Учитывая длину интерфейсного USB-кабеля (еще 1,7 м), можно утверждать, что при игре кабели не ограничивают движений и можно позволить себе удалиться от монитора и системного блока достаточно далеко.
Ободок изготовлен из очень мягкого прорезиненного пластика. Концы его стягиваются, поэтому проблем с регулировкой размера возникнуть не должно. Другое дело качество изготовления ободка. Для того, чтобы разместить внутри три датчика и идущие от них провода, в ободке был сделан разрез, впоследствии запаянный. Но качество пайки, а также фиксация самих датчиков, увы, оставляют желать лучшего. Швы крайне неаккуратные, кругом видны заусенцы, а один из датчиков отклеился уже на второй день использования. Все это совсем не сочетается с высоким качеством изготовления основного блока и, по видимому, является следствием невысокой стоимости всего набора.
Налобный ободок сделан неразборным, ровно как и уставноленные в нем датчики – последние относятся к датчикам так называемого «сухого» типа, они не требуют смазывания гелем, используемым в качестве электролита для работы.
В нашей лаборатории нейроэргономики и интерфейсов мозг — компьютер Курчатовского комплекса НБИКС (нано-био-инфо-когно-социо)-технологий разработан ряд новых методов управления техническими устройствами с помощью электрических сигналов мозга. В частности, нам удалось создать первый интерфейс глаз — мозг — компьютер, работающий на основе анализа электроэнцефалограммы в моменты кратковременных фиксаций взгляда на экранных кнопках.
По моему велению, по моему хотению
Нейроинженерные технологии, позволяющие человеку управлять компьютерами и робототехникой с помощью "силы мысли" — одна из наиболее заметных областей на стыке науки и техники. Каждый год публикуется все больше исследований, связанных с разработкой новых разновидностей интерфейсов мозг — компьютер со все более впечатляющими результами.
Если опубликованное в 2003 году в журнале Neuropsychologia двухстраничное письмо парализованный пациент писал целых шесть месяцев, то в 2010 году журнал Amyotrophic Lateral Sclerosis напечатал статью о полностью парализованном пациенте, который с помощью ИМК вел исследования в области молекулярных нейронаук и руководил небольшой научной лабораторией по электронной почте. Уже больше пяти лет свободно продаются ИМК, с помощью которых можно играть в компьютерные игры без единого движения — одной лишь "силой мысли", и по цене они вполне доступны многим геймерам.
В целом же, при взгляде со стороны могут сложиться весьма оптимистичные представления о возможностях прямого взаимодействия между техническими устройствами и мозгом их пользователя. Но в этой, казалось бы, исключительно позитивной картине легко не заметить один нюанс.
Трепанация черепа с семью степенями свободы
Наиболее яркие исследования, связанные с ИМК, которым посвящены статьи в самых престижных научных журналах, — это так называемые инвазивные ИМК. Для "подключения" их к мозгу необходима нейрохирургическая операция, чаще всего — вживление электродов непосредственно в мозг. Это серьезный риск, неприемлемый для здоровых людей и нежелательный даже для тяжелых пациентов. Кроме того, стоимость таких операций на людях очень высока. Поэтому исследования с использованием инвазивных ИМК в течение еще многих лет будут выполняться в основном на животных.
Общедоступные коммерческие ИМК, как нетрудно догадаться, это неинвазивные ИМК. Их электроды считывают идущие из мозга электрические сигналы прямо с поверхности кожи головы. Иными словами, в этих ИМК используется та самая электроэнцефалограмма (ЭЭГ), которую сейчас требуют при оформлении медицинской справки для ГИБДД.
Еще в 2011 году на международной конференции по ИМК в австрийском городе Граце отмечалось, что ни в одном эксперименте не было показано наличия принципиальной разницы между возможностями инвазивных и неинвазивных ИМК, и этому было дано вполне логичное объяснение. И те, и другие ИМК получают сигнал только с коры мозга, из-за чего во взаимодействие с ними не могут вовлекаться нижележащие структуры головного и спинного мозга, отвечающие за все нюансы естественного управления движениями. Но уже через год исследователи из Питтсбурга под руководством Эндрю Шварца, известного специалиста по моторной физиологии, смогли обучить парализованную пациентку, в кору которой были вживлены два 96-канальных блока электродов, управлению роботизированным протезом руки с семью степенями свободы. Ничего подобного при использовании неинвазивных интерфейсов никогда не удавалось достичь. И, что особенно важно, существует мало оснований надеяться на то, что в случае неинвазивных ИМК сопоставимый прогресс вообще возможен.
Сто тысяч и один нейрон
При вживлении электродов в кору ИМК может раздельно анализировать сигналы, идущие от одиночных нейронов. Мозг, "почувствовав", что у него появилась возможность выполнять действия во внешней среде с помощью изменения этих сигналов, может реализовать эту возможность, модифицировав работу, по крайней мере, некоторых из нейронов, к которым подключился интерфейс.
Это непростая задача, ведь работа каждого из нейронов тесно связана с работой еще множества других: активирующих или тормозящих этот нейрон, а также тех, кого активирует или тормозит он сам. Однако, как показали эксперименты группы Эндрю Шварца, кора мозга обладает очень высокой пластичностью, и специальная тренировка позволяет человеку за несколько месяцев в достаточной мере обучить нейроны и создать на их основе эффективный "выход" мозга сразу с несколькими параллельными каналами взаимодействия с ИМК.
При использовании ЭЭГ, регистрируемой на поверхности головы, подключение к отдельным нейронам невозможно. Для того чтобы в ЭЭГ возникло совсем небольшое изменение амплитуды электрического сигнала, требуется синхронная активация десятков и сотен тысяч нейронов. В противном случае сигнал не будет пропущен "фильтром", который состоит из других нейронов, кровеносных сосудов, мозговых оболочек, костей черепа, подкожной ткани и кожи. Поэтому создание даже двух параллельных каналов взаимодействия на основе ЭЭГ выглядит крайне сложной задачей.
Слишком много шума
Как же удается обеспечить хоть какое-то функционирование неинвазивных ИМК? Ведь та переписка парализованных людей с родственниками, коллегами и разработчиками ИМК, о которой говорилось выше, стала возможной как раз благодаря использованию интерфейсов, снимающих ЭЭГ с кожи головы.
Дело в том, что уже в первых исследованиях с регистрацией ЭЭГ, проводившихся за много десятилетий до появления ИМК, было показано, что при мысленном выполнении человеком многих задач в этом сигнале происходят настолько крупные изменения, что они видны даже невооруженным глазом. Правда, детальные исследования показали, что специфичность связи этих изменений и выполняемых задач не очень высока. Например, большинство видов умственной деятельности вызывает более или менее генерализованное подавление альфа-ритма (колебаний с частотой около 10 Гц) и усиление бета-ритмов (более высокочастотных колебаний).
Но в компьютерной технике, да и в коммуникации между нейронами с помощью всего лишь двух уровней сигнала в канале связи (единиц и нулей) можно кодировать огромные объемы информации. И некоторые из наиболее эффективных неинвазивных ИМК как раз и используют этот двоичный принцип.
К сожалению, невозможно быстро и часто переключаться от одной мысленной задачи к другой, и это резко ограничивает скорость работы ИМК, которым управляют с помощью мысленных задач. Разумеется, разработчики нередко пытаются заменить дискретное управление градуальным, которое могло бы резко повысить объем передаваемой через ИМК информации, но оно оказывается слишком неточным. К тому же, из-за неизбежной сильной "зашумленности" ЭЭГ-сигнала электрической активностью разнообразных нейронных систем, непосредственно не участвующих в управлении, даже распознавание дискретных команд обычно требует неоднократного повтора мысленной задачи или выполнения ее в течение достаточно большого времени (по крайней мере несколько секунд). Только таким путем удается в нужной мере увеличить отношение сигнал — шум и достичь приемлемых значений точности.
Глаз — мозг — компьютер
Можно ли сделать доступные и безопасные неинвазивные ИМК практически полезными при всех тех ограничениях, о которых было сказано? Именно над этим сейчас работают исследователи и разработчики во многих странах мира. Важное направление такой работы — адаптация ИМК к задачам, в которых двоичное кодирование и низкая скорость срабатывания интерфейса приемлемы.
Второе направление — это объединение возможностей ИМК и других современных технологий взаимодействия человека и техники. Именно таким объединением и занимается наша лаборатория: мы разрабатываем гибридные неинвазивные интерфейсы глаз — мозг — компьютер (ИГМК).
В ИГМК объединяются интерфейс мозг — компьютер (ИМК) и управление с помощью перемещений и фиксаций взгляда — как правило, на основе айтрекинга (видеоокулографии), точного отслеживания взгляда, использующего анализ видеоизображения глаза. Как и неинвазивные ИМК, такие технологии имеют свои ограничения. Их главная проблема носит название проблемы прикосновения Мидаса.
Пользователь айтрекингового интерфейса приобретает необычные способности. Так, он может управлять компьютером с помощью одних лишь фиксаций взгляда на экранных кнопках. Но за эти способности ему приходится платить отдачей нежелательных команд, которая происходит при естественных, непроизвольных фиксациях взгляда — как царь Мидас из греческого мифа превращал в золото все, к чему прикасался. Традиционные подходы к решению проблемы прикосновения Мидаса делают айтрекинговое управление в большинстве его приложений медленным и неудобным. А вот ИГМК потенциально способен дать более универсальные решения, основанные на ЭЭГ-маркерах управления, распознаваемых в онлайн-режиме с помощью ИМК-технологии.
Инвазивность vs неинвазивность
Регистрация сигнала от электродов, находящихся под черепом, но не в самом мозге, - так называемая электрокортикограмма (ЭКоГ), - значительно безопаснее и дешевле, чем использование электродов, вживленных в мозг.
В последние годы число исследований работы ИМК на основе ЭКоГ в мире выросло. В том числе и потому, что появилось много людей, которым временно устанавливают электроды для ее регистрации с целью уточнения границ очага поражения при тяжелых формах эпилепсии.
В ЭКоГ, как и в ЭЭГ, сигналы от отдельных нейронов неразличимы, но она дает возможность более детально выделять компоненты сигнала. Соответственно, ИМК на основе ЭКоГ оказываются намного более эффективными, чем на основе ЭЭГ. Но все-таки это скорее количественные, а не качественные различия.
ИГМК появились в мире лишь в последние годы, и до сих пор расширения их возможностей не удавалось достичь из-за слишком механистического сопряжения существующих технологий.
Мозг играет взглядом
Наша лаборатория стремится уходить от механистических подходов и разрабатывать гибридные интерфейсы, составные части которых дополняли бы друг друга максимально эффективно. Так, в нашем первом ИГМК, где в ИМК-компоненте для отдачи команды роботу применялось распознавание реакций мозга на подсветки, мы использовали то обстоятельство, что попытка отдачи команды путем счета подсветок начинается с перемещения взгляда в позицию, где подсветки возникают. С использованием детекции этого перемещения взгляда мы достигли нетипичного для неинвазивного ИМК сочетания низкой частоты ошибочных срабатываний (в среднем один раз в 10 минут) и сравнительно высокой скорости отдачи команды (за 3.6 секунды).
В последующих же работах мы стали использовать принцип "пассивного ИМК". Такие ИМК не требуют от пользователя выполнения специальных мысленных действий — они определяют, когда и какую команду следует отдать, посредством анализа ЭЭГ и учета контекста текущей деятельности.
Чтобы разобраться, какие ЭЭГ-маркеры можно использовать в ИГМК, мы ведем регистрацию ЭЭГ на фоне управления испытуемыми компьютером с помощью фиксаций взгляда. При этом мы, как правило, используем "взглядоуправляемые" игры, специально разрабатываемые нами на основе традиционных компьютерных игр.
Мы записываем ЭЭГ, и когда управление включено, и когда оно выключено, — то есть когда испытуемый может свободно рассматривать то, что он видит на экране, не опасаясь, что компьютер воспримет продолжительную фиксацию взгляда как подачу команды. Проводя сравнительный анализ этих ЭЭГ, мы находим те компоненты мозговой активности, которые характерны для управления. С помощью пассивного ИМК, нацеленного на выделение таких компонентов, управляющие фиксации уже удается отличать от спонтанных.
От управления взглядом к тренингу внимания
В настоящее время мы ведем эксперименты с онлайн-версией ИГМК, разработанной с учетом наших первых результатов. Испытуемый играет в "глазоуправляемую" версию игры "Линии", переставляя шарики с помощью фиксации взгляда — сначала на шарике, а затем в той позиции, в которую он хочет его переместить. Во время нескольких первых игр ЭЭГ регистрируется в периоды осуществления управления и в периоды, когда оно отключено, чтобы обучить статистический классификатор, используемый в ИГМК, — как и в обычных ИМК, для эффективного распознавания попыток отдачи команды классификатор должен настроиться на индивидуальные особенности пространственно-временных характеристик мозговой активности данного пользователя.
Затем управление переводится в режим постоянного включения, а для предотвращения непроизвольного срабатывания используются два способа борьбы с "проблемой прикосновения Мидаса". Первый из них стандартный, заключающийся в повышении минимальной длительности фиксаций взгляда, требующихся для срабатывания интерфейса. Второй использует классификацию ЭЭГ, регистрирующейся во время фиксации, и в случае, если классификатор относит этот участок ЭЭГ к классу, соответствующему управлению, интерфейс срабатывает на полсекунды раньше, чем при использовании стандартного способа.
Классификатор в нашем эксперименте настраивается так, чтобы его ошибочные срабатывания, обычно раздражающие игрока и снижающие вовлеченность в процесс управления, случались как можно реже. Сделать это можно за счет повышения вероятности пропуска отдачи команды — ведь в этом случае интерфейс все равно сработает, как только будет достигнут порог фиксации, соответствующий стандартной методике.
Наша гипотеза заключается в том, что быстрое срабатывание ИГМК все же будет ощущаться участниками эксперимента как более желаемое и их мозг постепенно научится при отдаче команд вырабатывать все более четко распознаваемые классификатором компоненты ЭЭГ.
Есть основания думать, что это будет происходить путем повышения концентрации внимания или как-то сопряжено с повышением концентрации внимания. И тогда мы получим не только методику для эффективного управления с помощью ИГМК, но и методику тренировки внимания и, возможно, других когнитивных функций.
Управление техникой "силой мысли" уже сегодня стало вполне доступным благодаря интерфейсам мозг — компьютер. Скорость и точность такого управления пока оставляет желать лучшего. Однако ведущиеся сейчас исследования позволяют надеяться на превращение интерфейсов мозг — компьютер в практически полезную технологию уже в недалеком будущем.
текст Сергей Шишкин, кандидат биологических наук, Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт"
иллюстрация Мария Краснова-Шабаева
Исследования ведутся по проектам, выполняющимся в НИЦ "Курчатовский институт" под руководством чл.-корр. РАН Б.М. Величковского при поддержке гранта Российского научного фонда (проект 14-28-00234 — "В поисках "Я": междисциплинарное исследование порождения произвольного действия") в части поиска маркеров преднамеренных действий и разработки ИГМК и гранта Российского фонда фундаментальных исследований (проект 15-29-01344 офи_м — "Исследование и моделирование волновой интеграции крупномасштабных нейросетей мозга: подходы к выявлению когнитивных состояний внимания у человека") в части развития методов классификации ЭЭГ-сигнала.
Владимир Конышев участвует со своей командой "Нейроботикс" в предстоящих соревнованиях в Швейцарии. Его компания разрабатывает малоканальную нейрогарнитуру – устройство, позволяющее считывать сигналы с коры головного мозга и передавать их компьютеру. Проще говоря, управление компьютером происходит силой мысли . Такие разработки называют интерфейсами "мозг - компьютер".
Владимир, расскажите, пожалуйста, подробнее о вашем проекте и на какой стадии сейчас находится прототип нейрошлема?
Нейрогарнитура состоит из неопреновой шапочки-шлема, в которую встроены электроды. На задней стороне шапочки находится биоусилитель, передающий данные по Bluetooth вычислительному устройству, которым является компьютер. Сейчас основная сложность состоит в том, что для такой гарнитуры мы используем электроды, под которые добавляется электропроводящий гель. То есть кто-то должен нанести гель больному, требуется помощник. Наш следующий шаг - это разработка нейрогарнитуры на сухих электродах в 2017 году. После появления такого устройства интерфейс "мозг - компьютер" может использоваться большим числом людей без какой-либо помощи со стороны. Т аким образом, новые образцы будут более удобными для использования и намного более эстетичными.
Перед нами стояла задача разработать нейрогарнитуру, которую можно было бы использовать не только в лаборатории, но и в повседневной жизни. Эта цель была поставлена нами в рамках проекта для Фонда перспективных исследований. Мы работали над тем, чтобы нейрогарнитура была беспроводной, с небольшим количеством каналов, чтобы человек мог одновременно перемещаться и управлять робототехническим устройством, будь то квадрокоптер или колёсный робот.
А как будет решаться задача с помощниками? Ведь эти гарнитуры пока очень сложны и человеку требуется помощь третьей стороны, чтобы пользоваться такими устройствами.
Программа требует на начальном этапе консультации специалистов. Человеку нужно пройти специальное обучение, для чего создана программа. С её помощью человек учится управлять своими состояниями, которые и позволяют давать мысленные команды. Их достаточно легко вызвать, поэтому они называются макросостояниями. На обучение требуется около 30–60 минут, за это время большинство людей может освоить три базовые команды. Чтобы управлять умным домом и играть в компьютерные игры, этого вполне достаточно. Но, например, для управления квадрокоптером нужно освоить четыре команды, что уже даётся сложнее.
Какие сценарии для нейроинтерфейсов могут быть, кроме использования их людьми с ограниченными возможностями?
Во-первых, для здоровых такая гарнитура даёт возможность без джойстиков и клавиатур играть в компьютерные игры. Для людей же с нарушением моторных функций сфера применения значительно больше. Например, полностью парализованные люди могут управлять инфраструктурой умного дома. В одном из роликов мы продемонстрировали, как человек мысленно разгибает экзоскелет кисти, то есть фактически двигает рукой, как здоровый человек.
Также он может дистанционно управлять бытовыми приборами: включать телевизор или кондиционер. Тут схема простая: мысленно включается розетка, к которой подключён бытовой прибор. Это не фантастика, а уже реальность.
Существуют и другие сценарии использования нейроинтерфейсов. Например, человек может общаться с родственниками: мысленно печатать текст, который будет отправляться нужному адресату. Другой пример: полностью парализованный человек сможет управлять коляской на электроприводе при помощи нейрогарнитуры. В идеале разные методы управления будут дополнять друг друга. Следующее добавление - система трекинга глаз. Таким образом мы получим гибридный нейроинтерфейс: цель мы выбираем глазами, а с помощью сигналов мозга говорим, что нужно сделать с этим объектом. Представьте, что человек парализован и передвигается на коляске. Так как он может двигать глазами, он взглядом выбирает дверь, а мысленно даёт коляске команду: "Хочу, чтобы коляска подъехала к этой двери". То есть он больше не должен детально продумывать действия коляски и приказывать ей: "Поверни направо, а затем налево". Конечно, коляска при этом должна обладать возможностями интеллектуального управления и уметь сама объезжать препятствия.
Можно представить и то, как подобная технология используется вне дома. Например, человек управляет квадрокоптером и хочет снять панорамный вид в определённой точке. Человек просто взглядом указывает коптеру нужную траекторию, не используя джойстиков или других систем контроля, - такое сценарное управление в скором времени станет возможным.
- Были ли у вас уже покупатели?
Да, одна из наших коммерческих ниш - уроки нейропилотирования в школе. С помощью нейрошлемов дети управляют роботами. Причём одним и тем же устройством могут управлять два человека, что учит построению команды. Можно сказать, что это новое направление в образовании и бизнесе. Ведь нейрошлем сам по себе неинтересен, он нужен для управления объектами. Для школьников это будто телекинез, в этом есть нечто новое и необычное. Такие уроки развивают интерес школьников к робототехнике и нейроуправлению, а также повышают интерес к точным наукам - физике, кибернетике, нейрофизиологии. Подобная мотивация может повлиять на их выбор профессии и привести в нашу сферу новых молодых специалистов.
- И сколько у вас таких заказчиков среди школ?
Мы начали поставлять комплекты для нейропилотирования в школы с ноября прошлого года. Их немного, пока около 10: Москва, Тюмень, Ханты-Мансийск, Набережные Челны. В основном это бюджетные учреждения, где есть занятия по робототехнике.
- А как вы оцениваете поддержку государством таких проектов?
Есть Национальная технологическая инициатива, в рамках неё появилось направление "Нейронет", связанное с нейротехнологиями. Государство на верхнем уровне всячески поддерживает внедрение таких технологий в разные области. Но есть тут свои сложности. Мы много времени тратим на заполнение бумажек, которые замедляют запуск проектов. От нас требуют полной документации, подробных описаний, но мы ведь не знаем, сколько нужно будет закупить таких-то винтиков в апреле 2018 года? Ответить на эти вопросы в высокотехнологичных проектах очень сложно, если не невозможно. В "Нейронете" несколько проектов, и прошли только два. Хотелось бы, чтобы процесс шёл быстрее. За рубежом уже давно поняли, что, если хочешь делать инновации, нужно пропускать их по упрощённой схеме, а не по схеме бюджетирования строительства дороги - сколько нужно цемента, песка и проч. В инновациях такая схема не работает, и каждый потерянный день - это немалые деньги. Ещё немного времени - и эти продукты мы будем получать из-за рубежа, из того же Китая.
Несмотря ни на что, я верю, что высказанный высшим руководством интерес реализуется. Но хотелось бы, чтобы некоторые процедуры были упрощены и проходили быстрее.
- И почему такие проблемы, на ваш взгляд, возникают?
Конечно, работоспособную структуру сложно создать. У всех на слуху "Сколково", как они долго разрабатывали подходы. Есть другие фонды, такие как фонд Бортникова, который уже давно успешно реализует проекты. А тут создана новая структура. Надо понимать, что схема работы ещё в процессе совершенствования, надо её структурировать, найти правильных людей.
- Как вы оцениваете рынок нейротехнологий в России и за рубежом?
Конкуренция серьёзная, причём и здесь, и за рубежом. У нас в России много лабораторий, хороших исследовательских центров, среди самых известных учёных - профессора Александр Яковлевич Каплан и Александр Алексеевич Фролов. В целом у нас есть хороший потенциал и задел на будущее, мы можем в направлении нейротехнологий серьёзно выстрелить. Сейчас важность нейротехнологий стала очевидна обществу.
За рубежом, конечно, нейротехнологиями намного больше занимаются. Но нельзя сказать, что мы отстали. В целом наша техника в этой области находится на мировом уровне, а в некоторых направлениях мы даже опередили иностранных коллег. "Кибатлон" как раз позволит нам сравнить наши нейроинтерфейсы с разработками других стран. Наш очевидный плюс - простота системы. Ведь чем технология проще, тем она надёжнее. В нашей нейрогарнитуре всего 8 каналов. А у других участников "Кибатлона" - 32 или даже 128 каналов. Но, несмотря на меньшее количество каналов, мы всё равно можем выступить на достойном уровне.
Мы, учёные и бизнес, не чувствуем, что отстаём. И если мы сейчас грамотно используем шанс и совместим свои технологии с вертикализаторами, экзоскелетами и прочим ассистивным оборудованием, то поможем большому количеству людей жить полноценной жизнью. Ведь российские изделия на порядок дешевле, они доступнее. Поэтому у нас и хороший экспортный потенциал.
- А сколько стоит ваша нейрогарнитура сейчас?
80 тысяч рублей. Да, пока это дорого. Но сейчас как раз работаем над тем, чтобы гарнитура обходилась в 25 тысяч рублей, что уже делает её более доступной для массового пользователя.
Как вы считаете, смогут ли нейротехнологии в будущем также помогать в восстановлении каких-либо мозговых функций?
Да, безусловно, мы работаем над тем, чтобы это стало возможным. Учёные готовы, большие институты готовы, следующий шаг за государством. В нашем проекте нейроинтерфейс - всего лишь одна из семи технологий. Уже было научно доказано, что комбинация нейроинтерфейсов с электрическим стимулятором мозга эффективно помогает больным с инсультом, нейротравмами, а также детям с аутизмом, с синдромом дефицита внимания и аффективными расстройствами (агрессия и прочее). Такие возможности мы также описали в рамках проекта "Нейронета" и эти технологии надо внедрять в массы.
- А когда рынок нейроинтерфейсов сможет стать действительно массовым?
За пять лет достичь этого уровня вполне реально. Два года нужно на саму разработку технологий и пару лет - на их апробирование, клинические испытания и регистрацию как медицинских изделий.
Нейротехнологии могут действительно помочь многим людям с ограниченными возможностями, а это 13 миллионов человек в России. Это большой рынок. И для нас также доступен массовый рынок в сфере игр и обучения. Как только мы выйдем на расшифровку микросостояний, возможно будет настроить более тонкое управление. И тут произойдёт взрывной рост.
Также мы работаем над тем, чтобы предоставить сторонним разработчикам возможность создавать для нейрогарнитуры свои программы, игры и так далее. Это простимулирует рынок программ на основе нейроинтерфейсов. За рубежом есть уже подобный успешный кейс. Компания NeuroSky выпускает одноканальную систему "мозг - компьютер", фиксирующую биоритмы. И они предоставляют её для разработчиков и партнёров, которые создали множество приложений на её основе - как развлекательных, так и образовательных. Такие программы стоят от 2 до 5 евро, а сама гарнитура - 15–16 тысяч рублей. Они построили на этом большую индустрию: компания продала за пять лет более миллиона подобных устройств.
Меня попросили рассказать о OCZ NIA. Конец года, время подводить итоги - потому самое время написать о личном опыте использования самой перспективной, по моим оценкам, железки за год. Началось всё с её покупки…
Покупка
Об этой игрушке для управления компом мыслями я узнал тут же, на Хабре, из этого поста . Загорелся, заинтересовался, право слово. Всегда любил Гибсона и прочий киберпанк, а тут контроллер, почти такой же, как у его персонажей, ну пусть примитивный - думалось мне. Отдельное, впрочем, офигение вызвало его присутствие в продаже в России - все-таки редко к нам завозят подобные игрушки.Поэтому в августе не выдержал и потратил триста тогдашних баксов на игрушку. Что ж, опишу ее.
Распаковка
Аккуратная белая коробочка с характерным слоганом «The future is nia». Если учесть, что на коробку с nia я взирал примерно как папуас на консервную банку, с таким же благоговением - немудрящая игра слов показалась мне откровением. В коробке обнаружились: коробочка тяжелая с логотипом, которая подключается к компу по юсб, - одна штука, подключающийся к ней обруч с тремя датчиками - хлипкий, пластиковый - одна штука, диск с дровами - одна штука, инструкция - что неожиданно, тоже одна.Характерной чертой инструкции являлось практически полное отсутствие информации по делу. Насколько я помню, основная идея сводилась к «подключите провод к ЮСБ, эта такой маленькая прямоугольная дырочка». Впрочем, упоминался и некий туториал внутри программы, обеспечивающей работу машинки.
О принципах работы
На секунду отвлекусь от описания непосредственно опыта, опишу принцип работы устройства, как я его понял. Фактически, три датчика на лбу выполняют функцию ЭЭГ, изучая колебания электромагнитного поля, которым, как известно, организм со страшной силой загрязняет окружающую среду. То есть, в принципе, по своему техническому устройству машинка не слишком далеко ушла от вольтметра - правда, очень чувствительного. Весь цимес должен был быть в софте.Первый запуск
Русский человек туториалов не читает. И не слушает. В принципе. Поэтому, посмотрев в туториале на убого прорисованную рожу «типа девушки», послушав усталый, задолбанный голос дикторши, вещавшей по-английски, я переключился в меню калибровки, как только уяснил себе суть процесса подготовки к работе. Заключался этот процесс в следующем:1) Требовалось откалибровать устройство путем 20-ти секундного наблюдения за гифкой, изображавшей гироскоп. Думать при этом категорически запрещалось.
2) Следовало проверить в посткалибровачном меню, станут ли слушаться тебя два ползунка, вертикальный и горизонтальный. В случае неудачи калиброваться заново.
3) Поиграться для лучшего привыкания в три встроенные игрушки - пинг-понг, клик на скорость реакции и право-лево.
4) Настроить профиль (разработчики рассчитывали, что их аппарат будет использоваться исключительно в игрушках, вместо клавы - но на этот счет у меня были свои соображения)
5) Наслаждаться.
Засел я, как и следовало ожидать, на пункте два. Дело в том, что как именно разбираться с этими ползунками написано не было. Единственное, что было сказано в инструкциях - это много красивых слов про инстинктивное привыкание и интуицию. Так же было известно, что конкретно эти два ползунка управляются путем мускульного напряжения - вертикальный и взглядом - горизонтальный.
И если крайнее положение вертикального ползунка достигалось довольно легко - ну, мышцами поиграть, в конце концов, то как остановить ползунок на промежуточных значениях было вовсе непонятно. Не говоря уже о том, чтобы остановить носящийся по экрану ползунок горизонтальный - ну сложно пялится в одну точку и одновременно делать что-то или думать о чем-то, сложно… Опять же мышцами играть не хотелось - весь кайф от игрушки терялся. Однако меня обнадеживало, что «мышечный» канал - лишь один из многих.
Впрочем, примерно через три часа я уже играл в пинг-понг, не сказать, что не напрягаясь, но без особых проблем. Помогла этому игра с настройками. Но в большей степени - вычитанный в интернете факт, что, оказывается, криво сделанная игрушка требует заземления хотя бы в виде руки на корпусе коробочки. И это критично. Не знаю уж, какого фига разработчики не удосужились справиться с этой проблемой еще на этапе проектирования, но факт.
Что еще интересней - действительно, освоение аппарата происходит интуитивно, как и обещали разработчики. Забегая вперед, скажу, что после недели экспериментов мне не требовалось никаких видимых глазом действий, чтобы задействовать даже канал, отвечающий за мышечное напряжение. Выглядело это так - сидит товарищ с каменным лицом перед монитором, и всё. Впрочем, надо отметить, что в освоении мне несколько помог опыт моих экзерсисов с медитациями и прочей восточной хренью.
Использование
Общие расклады выглядят так:Надо заметить, что nia имеет восемь джойстиков - так называемых brainfingers. Один джойстик - мышечное напряжение, второй - направление взгляда, три альфа и три бета-канала. На каждый джойстик можно запрограммировать четыре кнопки клавиатуры или - итого имеем 32 кнопки в теории. Джойстик «мышечного напряжения», как оказалось, сильного, видимого напряжения не требует - если научишься напрягаться и расслабляться по желанию. То же относится и к остальным. На практике, впрочем, кнопок меньше - во-первых, не всегда удобно забивать на один канал сразу четыре - с одной бы справиться, во-вторых практически нереально работать с каналами по отдельности. Возможно, прилагал недостаточно усилий в обучении, но в моем исполнении поднятие канала альфа один обязательно поднимало, дай Бог памяти, третий альфа и второй бета, если не ошибаюсь. Не знаю, как по науке, но у меня создалось впечатление, что выбраны слишком уж сильно зависящие друг от друга каналы для джойстиков, хотя с другими, может, хуже - кто знает.
А как учиться с этими самыми джойстиками работать? Есть два варианта. Суровые челябинские мужики выводят сводку по каналам на экран и медитируют перед ней. Менее суровые и более успешные граждане сначала запускают какой-нибудь шутер, и дожидаются, когда интуитивно сумеют научиться в нем ходить без клавы - только мышкой и нией. Второй способ удобнее - хотя и вызывает ощущение дикой беспомощности поначалу, но результаты даёт. После этого ты уже более менее уясняешь, что и как, и можешь уже более продуктивно работать и просто со сводкой состояния джойстиков. Получается как ходьба ногами - вы можете пояснить, о чем думаете, чтобы передвигать ноги? Ну и я не могу. Минус, впрочем, в том, что оба вышеуказанных способа требуют времени, желания учиться и сил. Ну и терпения. Стоит ли оно того, вот в чем вопрос.
Положение усугубляет тот факт, что джойстик, управляемый направлением взгляда, используемый по дефолту для работы с горизонтальной плоскостью (в смысле, для «право-лево»), сделан крайне криво. Не знаю уж, какая тренировка нужна, чтобы справиться с ним - даже когда я привык к этому контроллеру на этом джойстике я имел ложные срабатывания примерно в одном случае из пяти. А это раздражает.
Ощущения при игре без клавы (равно как и при забивании при работе горячих клавиш на нию) офигенные. Особенно при игре - будете смеяться, но наблюдается некий эффект присутствия, которого на клаве не было. Впрочем, есть три факта, которые пока что перехеривают положительные эмоции от использования. Они таковы:
1) Чисто субъективно - на редкость неприятно носить долгое время на голове пластиковый обруч. Если бы он был металлический или хотя бы из более приятной на ощупь пластмассы! Если бы не требовалось подтягивать застежку каждые десять минут! О том, что для того, чтобы сходить покурить его надо снять, а потом калибровать заново - и не говорю. Но это вкусовщина.
2) Более объективный факт - я долго удивлялся, почему тест на скорость реакции выдает странные, слишком высокие результаты. Я, конечно, тормоз, но не настолько. И на мышке в аналогичных тестах выдаю куда более хорошие результаты. Раз этак в 9. В чем же дело? Как выяснилось, драйвера нии изрядно грузят комп. Мой Core2Duo 1.86 ГГц просто не успевает обсчитывать все в более-менее реальном времени. Для работы не критично, для игрушек, для которых ния и предназначена - очень даже. К тому же, из-за этой самой прожорливости дров запустить с нией более-менее современную игрушку (тот же Mass Effect, к примеру) возможным не представляется. Тормозит и виснет.
3) Самый большой минус - сосредоточенность, которая требуется при использовании. К примеру, хочешь использовать нию одновременно с клавиатурой и мышью как дополнительную клаву, скажем, при дизайне или запускаешь игрушку отличную от судорожных пострелушек. Я как-то привык что при работе, что при игре думать - в игре о ее сюжете, да и просто о жизни параллельно с отдыхом, при работе - собственно, о том, что я делаю. Ниа же, учуяв «лишнюю» мысль вполне может воспринять её как некую команду и подобрать из списка кнопок ту, на которую эта мысль больше всего похожа. Результат предсказуем. И неприятен.
Итог
Подобьём баланс.Сложность в освоении
- тормознутость
- требования к уровню концентрации
- недоработанность железа
- отсутствие удобоваримого мануала
Плюсы:
- это мыслеуправление! Какие еще плюсы вам нужны?!
- к тому же оно работает, пусть и криво!
Денег не жалею. Удовольствие от использование получил. Прикоснулся к будущему. Поигрался и забросил. Покупать никому не рекомендую - по той же причине, что и забросил - штука пока из расчета «подергать и забыть». Но вот когда выйдет новая доработанная модель мыслеуправления - неважно, кто ее выпустит, разработчики нии или кто-то другой - брать не раздумывая.
Недавно генеральный директор компании «Гугл» Ларри Пейдж назвал внедрение нейротехнологий задачей, которая одновременно очень близка и предельно далека. Потому что управлять техникой одной силой мысли человек научился, но в большинстве случаев это касается экспериментальных проектов или не самых практичных в быту гаджетов. Крупные корпорации ожидают своего часа, пока в этом рынке заправляют стартапы и энтузиасты. Но, судя по их разработкам, без мозга на рынке технологий в скором будущем делать будет нечего. Итак, рассмотрим самые удачные проекты устройств, которые управляются мозгом.
1. Muse. Контроль настроения.
Нейроконтроллер Muse – продукт канадской компании InteraXon, это самая громкая разработка последних лет. Muse представляет собой портативное устройство для электроэнцефалографии в виде форме ободка-обруча. Прибор оснащен четырьмя сенсорами, которые размещаются на голове человека. Два из них - на лбу, а еще два – над каждым ухом. Сенсорные датчики не только отслеживают нейронную активность мозга в реальном времени, но и способствуют контролю общего психологического состояния. Если вам надо успокоиться или расслабиться, просто наденьте сенсорный обруч на голову и выберите нужный режим. Устройство пошлет нейронам сигнал, который нужным образом начнет действовать на ваш мозг. Ту же операцию можно выполнить, чтобы освободиться от ненужных мыслей и сконцентрироваться на учебе или работе.
Важно, что Muse можно подключить к приложению на планшете или смартфоне через Bluetooth. Устройство отражает данные с нейроконтроллера в графической форме и при необходимости, «прочитав» ваш мозг, даст советы: к примеру, как научиться расслабляться по собственной воле, как устроить себе «ментальный отпуск» или создать нужное настроение (как ее называют создатели, «атмосферу доверия»).
На рынке Muse может появиться уже в 2013 г, для чего в данный момент собираются деньги на проекте Indiegogo. Стоить устройство будет $135. Если первая стадия инвестирования пройдет успешно, а на прибор будет должный спрос, контроллер начнут развивать как аппарат для управления другими электроприборами, включая персональные компьютеры, игровые консоли, смартфоны и даже некоторые виды бытовой техники.
2. Necomimi Brainwave. Эмоциональные ушки.
Забавный гаджет, управляемый силой мысли, разработала японская фирма Neurowear. С виду «эмоциональные уши» напоминают элемент карнавального костюма. Устройство надевается на голову и считывает эмоциональное состояние пользователя. Если хозяин подавлен или расстроен, уши опускаются, если настроение приподнятое – поднимаются и шевелятся. Уши различают четыре ваших состояния: жгучий интерес, сосредоточенность, умеренный интерес и расслабленность. На распознание и отображения вашего состояния девайсу потребуется не больше минуты.
В движение гаджет приводят сервомоторчики, работающие от батареек AAA. Компания Necomimi Brainwave снискала популярность не только на весьма специфическом японском it-рынке. Стоимость устройства в разных странах – в среднем $100.
Кроме кошачьих фирма предлагает собачьи ушки и «дьявольские рожки». А недавно разработчики Neurowear представили новое устройство: хвостик, работающий по той же модели, для полноты производимого впечатления. Гаджеты сообщаются с iPhone и публикуют там информацию о вашем состоянии, подбирая соответствующие смайлики.
3. IntendiX. Текст без рук.
Аппарат для ввода текста посредством силы мысли IntendiX создала австрийская фирма Guger Technologies. Во внешнем дизайне гаджет уступает игровым аналогам: это устройство уже не наденешь на голову в разгар рабочего дня.
Это шапочка с электродами, регистрирующими активность мозга. Испытания проводились по следующей схеме: на большой экран выводится таблица цифр и букв - виртуальная клавиатура в некотором смысле, а пользователь, набирающий текст, должен был сосредоточить внимание на конкретном символе. Шапочка IntendiX улавливает изменения концентрации и передает компьютеру команду по набору той или иной буквы. Некоторые испытуемые затрачивали больше минуты на ввод одного символа, зато после непродолжительных тренировок скорость набора увеличивалась до 0,9 сек. Разработчики IntendiX позиционируют свой аппарат как дверь во внешний мир для парализованных людей.
4. Mindflex Duel. Битва мозгов.
Столкнуться в поединке силы мысли теперь можно при помощи игры Mindflex Duel. Это игровое устройство ценой $99 позволяет любому почувствовать себя волшебником, мысленно передвигая по площадке шарики для пинг-понга. Для этого потребуется соперник-напарник и обруч для «чтения» мозговой активности. Девайс на голове пользователя будет считывать активность мозга и транслировать эту информацию игровому полю, в котором кроется секретный двигатель. Весь фокус в вентиляторах, расположенных на краям поля. Обруч Mindflex Duel считывает два показателя: степень концентрированности мысли и сосредоточенность на предмете игры. Чем выше эти показатели, тем активнее вращаются вентиляторы, тем быстрее шарики парят в воздушном потоке.
Вообще, Mindflex Duel – это усовершенствованный вариант своего предшественника - первого издания игры Mindflex. Единственное отличие в том, что в последней версии появилась возможность играть с соперником. Так был введен элемент соревнования, который, по словам создателей, делает устройство более захватывающим.
5. Neural Impulse Actuator. Игра головой.
Сотрудники компании OCZ Technology выпустили игровое устройство, соединяющее сразу 3 способа управления компьютером без рук. Гаджет способен воспринимать команды жестов и мимики, движения взгляда и, самое главное, преобразовывать электроимпульсы мозга в указания и воплощать их. Интерфейс устройства направлен на компьютерные игры. Так, например, щелкнув зубами можно застрелить виртуального противника, или указать направление движения герою, повернув ладонь левой руки. Управление взглядом основано не на смещении курсора в сторону, куда вы посмотрите: NIA осуществляет запрограммированные акты действий при отклонении взгляда в определенную сторону. Третий, наиболее интересный способ, основан на фиксации активности нейронных связок мозга, на поведении так называемых бета- и альфа-ритмов.
Все эти способы манипуляции можно применять одновременно (вертеть глазами, щелкать зубами и мысленно приказывать застрелить вон того мутанта, за колонной). Кроме игрового назначения гаджет можно пользоваться в качестве виртуальной мышки – открывать и закрывать окна браузера, например. Правда, выходит немного медленнее, чем при использовании привычного способа.
