Токио, Япония, 31 марта 2009г. – Исследовательский институт компании Honda Japan Co., Ltd. (HRI-JP), ее дочерняя компания (Honda R&D Co., Ltd.), Международный институт передовых телекоммуникационных исследований (ATR) и Корпорация Шимадзу (Shimadzu) совместно разработали первую в мире*1 технологию интерфейса «мозг-машина» (BMI), использовав для этого данные электроэнцефалографии (EEG), спектроскопии ближнего инфракрасного диапазона (NIRS) и недавно разработанную технологию извлечения информации, что в итоге позволило осуществить управление роботом. Теперь для этого не требуется никаких физических движений, даже нажатия кнопок! Новая технология будет совершенствоваться для дальнейшего применения в максимально удобных, «дружественных» человеку (от англ. human friendly) продуктах и сферах деятельности, путем внедрения с системами искусственного интеллекта и/или роботизированными технологиями.
Во время мыслительного процесса в мозге человека происходят легкие изменения электро- и кровяных потоков, и самым главным фактором в разработке технологии BMI является точность измерения и анализ этих изменений. В новой технологии используется электроэнцефалография для записи изменений электрического потенциала по внешним стенкам черепа и спектроскопия ближнего инфракрасного диапазона для измерения кровяного потока внутри мозга. Информация, полученная от двух отдельных датчиков, синхронно обрабатывается с помощью новейшей технологии декодирования, в результате чего стало возможным высокоточное распознавание активности мозга без единого физического движения, исключительно «движением» мысли!
При разработке интерфейса «мозг-машина» (BMI), о котором Honda Research Institute и ATR объявили еще в 2006 году, использовался магниторезонансный сканер (fMRI) для анализа картины активности человеческого мозга. Однако большие габариты сканера и вырабатываемое им мощное магнитное поле существенно ограничивали возможности и условия применения этой технологии. Сейчас измерительное устройство использует датчики EEG и NIRS, повысив тем самым мобильность и область применения технологии.
Тестовая методика экспериментов с новой технологией BMI
Изначально датчики EEG и NIRS закрепляются на голове испытуемого. Затем ему предлагается мысленно выбрать движения одним из четырех заданных*2 органов тела. Пользователь мысленно двигает одним из этих органов, не совершая движения в действительности. В это время происходит процесс получения и обработки данных от систем, контролирующих электропотоки внутри мозга и церебральные кровяные потоки, вызванные мысленной деятельностью. Полученные данные анализируются в режиме реального времени и декодируются для распознавания воображаемого действия. Получив результат этого анализа, человекообразный робот Asimo, детище компании Honda, делает соответственные движения. Например, поднимает руку или ногу. Серия испытаний показала самую высокую в мире степень точности распознавания зрительного образа – свыше 90%.
- По данным внутреннего исследования Honda и ATR
- В данном научном эксперименте четыре опции представляли левую руку, правую руку, язык и ноги. Испытуемый создавал мысленный образ движения одной из перечисленных частей тела
С 2005 года Honda и ATR занимаются исследованием и разработкой технологии интерфейса BMI, изучая его потенциал в контексте взаимодействия людей и машин. В настоящее время Honda рассматривает возможность применения этой технологии в максимально удобном для человека интерфейсе путем интеграции с другими технологиями – например, в расширении искусственного интеллекта и/или роботостроении. В мае 2006г. Honda и ATR успешно разработали технологию «мозг-машина» (BMI) с использованием магниторезонансного сканера (fMRI), впервые в мире достигнув успеха в управлении рукой робота с помощью декодирования сигналов, сопровождающих деятельность мозга, без внедрения в мозг электродов и без специального обучения испытуемого.
Кратко о BMI
Если в интерфейсе ручного управления используются такие устройства, как включатели (кнопки), приводимые в действие руками или ногами испытуемого, в BMI используются данные деятельности мозга, измеряемые различными приборами и позволяющие бесконтактно управлять машинами (например, роботами). Подобные работы ведутся достаточно давно американскими и европейскими учеными, но все они использовали инвазивный метод BMI, требующий хирургической имплантации электродов. В данном случае преимущество технологии основано на датчиках, лишь слегка соприкасающихся с головой испытуемого.