Концерн «Автоматика», входящий в государственную корпорацию Ростех, выведет на международный рынок универсальную нейросистему BrainReader, позволяющую взаимодействовать с различными устройствами силой мысли.

BrainReader — это особая гарнитура, предназначенная для ношения на голове. Она регистрирует поверхностную электроэнцефалограму в естественных условиях, не ограничивая двигательную активность пользователя. Для снятия показателей применяются специально разработанные «сухие» электроды, которые не требуют использования электропроводящего геля.

Утверждается, что за счёт высокого качества обработки регистрируемого сигнала устройство устойчиво работает даже в местах большого скопления людей, скажем, в транспорте, в окружении большого числа передающих устройств и других помех.

BrainReader теоретически может пригодиться в самых разных сферах. Система, к примеру, может применяться для взаимодействия пользователей с «умными» электронными приборами, робототехникой, экзоскелетами, различными компьютерными платформами и пр. Нейрогарнитура будет востребована в медицине — для реабилитации людей с ограниченными возможностями, в исследованиях мозга человека, мыслительной деятельности, сна и пр.

Разработкой BrainReader занимается Институт электронных управляющих машин (ИНЭУМ) им. И.С. Брука (входит в концерн «Автоматика»). Создатели гарнитуры уже приступили к получению разрешительной документации для выхода продукта на рынки стран Азии. 

Начато серийное производство российского прибора для общения «НейроЧат». Об этом, как сообщает сетевое издание «РИА Новости», рассказала генеральный директор и лидер проекта Наталья Галкина.

Изображения проекта «НейроЧат»

«НейроЧат» — это специальная беспроводная гарнитура с электродами, позволяющая общаться буквально силой мысли. Устройство закрепляется на голове, позволяя набирать текст на экране компьютера, не используя речь или движения. Для этого пользователю необходимо концентрировать внимание на нужных буквах и символах на виртуальной клавиатуре или на целых словах, которые предлагает система.

По сути, «НейроЧат» создаёт коммуникационные возможности для людей, которые не могут говорить и двигаться в силу тяжёлых заболеваний и травм. Это, в частности, пациенты с инсультом, детским церебральным параличом, боковым амиотрофическим склерозом, нейротравмами и пр.

Первая опытная партия гарнитур составила несколько сотен комплектов. Их разослали для тестовой апробации в несколько российских реабилитационных центров. Важно отметить, что прибор на 85 % состоит из отечественных комплектующих.

«Стоимость аппарата составляет 120 тысяч рублей, однако сейчас идёт работа над тем, чтобы пациенты с серьёзными нарушениями речи могли получить за него компенсацию из бюджета», — говорится в сообщении.

Более подробную информацию о системе «НейроЧат» можно найти здесь. 

В России разработано передовое устройство, которое позволит парализованным людям и инвалидам общаться с внешним миром буквально «силой мысли».

О новинке, как сообщает «РИА Новости», рассказали представители отраслевого союза Национальной технологической инициативы (НТИ) «НейроНет». Устройство получило название «Нейрочат»: это специализированный программно-аппаратный комплекс, предназначенный для регистрации мозговой активности и преобразования полученных данных в определённые команды.

Одна из ключевых составляющих комплекса — беспроводная гарнитура с электродами, которая закрепляется у пациента на голове. В текущем виде система предназначена для набора текста «силой мысли» — буквы и слова отображаются на специальном мониторе или транслируются через компьютерную сеть.

«Больной, концентрируясь на задуманной букве алфавитной матрицы на экране монитора, может набирать текст. Терминал может устанавливаться на кровати или инвалидном кресле пациента. Пациенты могут общаться с людьми, находящимися рядом, а также с помощью Интернета», — отмечается в сообщении.

В настоящее время разработка тестируется в ряде медицинских учреждений и реабилитационных центров. Серийное производство планируется организовать ближе к середине года. Исследователи также говорят, что в перспективе разработанные технологии могут найти применение в промышленности и в индустрии развлечений. 

Госкорпорация Ростех создала предсерийный образец особого шлема, который позволит взаимодействовать с различными устройствами в буквальном смысле «силой мысли».

В разработке новинки приняли участие специалисты Института электронных управляющих машин (ИНЭУМ) им. И.С.Брука, входящего в состав концерна «Автоматика».

Предполагается, что шлем найдёт широкое применение. С его помощью, например, люди с ограниченными возможностями смогут взаимодействовать с компьютером и управлять инвалидной коляской. Кроме того, новинка может применяться в паре с экзоскелетом, бытовыми приборами, устройствами для «умного» дома или искусственными органами чувств.

В гаджете реализован механизм адаптивной цифровой обработки электрической активности мозга и неинвазивный метод снятия данных на основе «сухих» электродов. Это позволяет с точностью 92–95 % регистрировать сигналы без прямого контакта с мозгом.

Утверждается, что реализованный нейроинтерфейс хорошо работает в местах большого скопления людей, скажем, в транспорте, а также в окружении большого числа передающих устройств. Это обеспечивается за счёт применения особой программно-аппаратной платформы, которая обрабатывает сигналы и избавляет их от помех.

Шлем планируется выпустить в свободную продажу: произойдёт это уже в следующем году. Цена новинки пока, к сожалению, не раскрывается. 

Исследователи Массачусетского технологического института (МТИ) изобрели систему под названием AlterEgo, способную распознавать невербальные сигналы — то есть, по сути, читать мысли носителя. Разработка состоит из компьютерной системы и устройства, которое закрепляется за ухом, проходит по линии подбородка и заканчивается подо ртом пользователя.

Электроды носимого устройства улавливают нервно-мышечные сигналы в челюсти и лице, которые создаёт внутренняя речь — слова, которые человек произносит у себя в голове. Эти сигналы передаются системе машинного обучения, которая анализирует данные и связывает определённые сигналы со словами.

Система также может взаимодействовать с пользователем через «костнопроводной» наушник, передавая вибрации от лица к уху. Он предназначен для того, чтобы носителю было удобно получать нужную информацию, не прерывая разговор.

Исследователи протестировали систему в различных ситуациях, включая игру в шахматы, умножение и сложение, использовав в каждом случае лексикон из 20 слов. С этими 20 словами разработка достигает точности 92 %.

Со временем исследователи хотят достичь точности 100 %. Ещё один пример использования AlterEgo — выбор фильма для просмотра посредством управления тем, что отображается на экране телевизора.

Чтобы создать такое устройство, пришлось определить расположение лицевых точек с самыми надёжными нервно-мышечными сигналами. Для этого подопытным установили 16 электродов в разных частях лица и попросили четыре раза произнести в уме последовательности одних и тех же слов. Так было найдено семь самых эффективных зон. Теперь сотрудники института пытаются создать такое же устройство, но использующее только четыре точки на линии челюсти.

Google сильно продвинулась в разработке «умных» клавиатур: приложение Gboard, например, умеет предугадывать слова, которые пользователь только собирается напечатать, и предлагает эмодзи по ситуации. Но на этом компания останавливаться не собирается и скоро выпустит клавиатуру, которая читает мысли и сама вводит текст.

Приложение выйдет на iOS и Android и получит название Mindkeys. В плане интерфейса оно практически не отличается от Gboard. Для того чтобы пользоваться продуктом, придётся приобрести специальный датчик, который устанавливается за ухом и считывает мозговые импульсы.

TechFaster

Google разработала продвинутую систему машинного обучения, которой достаточно десяти минут, чтобы выучить все привычки пользователя и понять, как он мыслит. По словам компании, излучение датчика может быть опасно при долгом использовании. Поэтому ей пришлось создать технологию, которая изучает пользователя за короткий промежуток времени.

Mindkeys потребует установить датчик за ухом всего один раз: он перенесёт всю нужную информацию по Bluetooth, после чего устройство можно будет отдать другому человеку. Google осознаёт, что датчик, стоимость которого составляет $50, сможет себе позволить не каждый, поэтому предлагает покупать его «вскладчину».

Droid Life

После завершения настройки пользователю нужно будет только указать тематику диалога, чтобы клавиатура сама начала вводить текст. При использовании приложения с поиском Google тематику указывать не нужно: движок определяет её по первому слову запроса.

Клавиатура поддерживает и традиционный способ ввода. Но даже при ручном наборе пользователь сможет сразу ощутить силу предиктивных технологий Google. 

Уже в середине этого года в России начнётся тестирование уникальной системы, которая позволит парализованным и людям с ограниченными возможностями общаться в социальных сетях и переписываться с близкими.

Проект реализует компания «Нейрочат». Суть метода заключается в управлении «силой мысли». Для этого служит специальная гарнитура, которая надевается на голову и регистрирует электроэнцефалограмму (ЭЭГ). Устройство снимает нейрофизиологические показатели пациента и преображает его мысленные усилия в определённые команды для клавиатуры компьютера или других исполнительных устройств.

Как сообщают «Известия», регистрируемые показатели могут передаваться посредством беспроводной связи на ПК, смартфон или планшет. Для преобразования данных в команды служит специальное программное обеспечение.

После определённой тренировки мысленным способом можно «печатать» пять–шесть символов в минуту. В дальнейшем скорость работы системы планируется довести до одного символа в секунду, но для этого потребуется длительное обучение пользователя.

Уже предстоящим летом для проведения тестирования будет выпущено 30–50 гарнитур. После завершения испытаний — в начале 2018 года — планируется изготовить около 400 коммерчески доступных устройств, которые будут стоить примерно $1000. Рассматривается также возможность сдавать гарнитуры в аренду по цене от 1000 до 3000 рублей в месяц. 

Netflix регулярно проводит мероприятие Hack Day, во время которого разработчики компании могут отвлечься от ежедневной рутины, чтобы провести творческий досуг с коллегами, экспериментируя с новыми технологиями или работая над весёлыми изобретениями. В январе одна из таких разработок оказалась практичнее других.

В данном случае нашёл применение головной обруч Muse компании InteraXon, получившей в 2013 году $6 млн инвестиций на развитие технологии управления путём измерения активности головного мозга методом энцефалограммы. Предполагалось, что данная разработка сможет найти довольно широкое применение в носимых устройствах вроде Google Glass или Microsoft HoloLens, да и в качестве самостоятельного аксессуара для простейших манипуляций на ПК.

В действительности устройство Muse стоимостью $250 сегодня продвигается в качестве продвинутого средства медитации.

В коротком видеоролике MindFlix демонстрируется навигация по интерфейсу службы Netflix «с помощью мысли». И это, стоит признаться, далеко не похоже на взаимодействие посредством одного лишь разума. Совершенно очевидно, что в данном случае приходится совершать механические действия головой, считать которые мог бы простейший браслет с акселерометром. Вряд ли пользователям понравится крутить головой вместо того, чтобы использовать привычный пульт. Конечно, технология может найти применение как средство реабилитации, но уж точно не в роли успешного массового продукта. Во всяком случае, в текущем виде. 

Даже проект Picture-in-Picture выглядит гораздо более занимательным — он предоставляет возможность увидеть миниатюры видео, которые просматриваются в текущий момент на других профилях общего аккаунта, легко переключиться на них и обратно — это может быть интересно как средство родительского контроля.

Или Netflix For Good, предлагающий зрителям после просмотра социальной рекламы внести пожертвования известным благотворительным организациям.

Все эти эксперименты вряд ли получат дальнейшее развитие, но некоторые особо интересные идеи Netflix иногда доводит до коммерческой реализации. Как в случае с набором для носков, автоматически ставящим видео на паузу, если пользователь уснул. Ознакомиться с прочими идеями Hack Day Winter 2017 или более ранних мероприятий можно в блоге Netflix.

Гонки квадрокоптеров мы уже видели. Не является новостью и разработка технологий управления дронами силой мысли. А в Университете Флориды объединили эти два направления. Впервые организованы состязания «беспилотников», для управления которых не требуется использовать никаких пультов ДУ.

University of Florida

С помощью интерфейса «мозг-компьютер» 16 операторов управляли дронами DJI Phantom на баскетбольной площадке. Выглядело это зрелище не слишком впечатляюще, но сам факт управления квадрокоптером силой мысли заслуживает внимания. Каждому оператору надели на голову специальный прибор в виде компактной гарнитуры, который фиксирует электроэнцефалограмму. Предварительно эта гарнитура проходила процесс предварительного «обучения» под конкретного пользователя. Оператор должен смотреть на экран и мысленно управлять объёмной фигуркой, движения которой проецируются на траекторию реального полёта.

Как отметили разработчики технологии, она пока ещё далека от коммерческого внедрения. Но они убеждены в будущем этого направления и уверены, что интерфейс «мозг-компьютер» займёт прочное место в повседневной деятельности человека.

Компания Nissan продолжает ставить эксперименты над своим полностью электрическим автомобилем LEAF. Ранее была представлена версия машины с уникальным покрытием кузова Starpath, позволяющим ему светиться в темноте. Теперь японский концерн научил электромобиль «читать мысли» водителя.

Система работает благодаря специальной гарнитуре, которая закрепляется на голове автомобилиста. Это устройство регистрирует мозговую активность. На основе снятых данных система делает вывод об эмоциональном состоянии сидящего за рулём человека.

Далее комплекс сопоставляет с полученным результатом то или иное слово, характеризующее состояние водителя: это может быть, к примеру, «Вау». Затем при помощи двух проекторов слово отображается непосредственно на дороге в виде надписи в мультипликационном стиле.

По мнению Nissan, система «чтения мыслей» наглядно демонстрирует, насколько захватывающей может быть езда на электрическом автомобиле LEAF. Собственно, вот как система выглядит в действии: 

Объединённая приборостроительная корпорация (ОПК) проектирует боевые экзоскелеты, управлять которыми можно будет в буквальном смысле силой мысли. Об этом сообщает ТАСС, ссылаясь на заявления руководителя направления разработки и производства медицинского оборудования ОПК Александра Кулиша.

Экзоскелет — это особое устройство, предназначенное для увеличения силы мышц человека и расширения амплитуды движений за счёт внешнего каркаса и приводящих элементов. Экзоскелет повторяет биомеханику человека для пропорционального увеличения усилий при движениях.

По словам господина Кулиша, проектирующийся в России боевой экзоскелет состоит из набора направляющих приводов и системы управления. Однако специалистам ещё только предстоит создать источник питания — мощную автономную батарею. Кроме того, существующие прототипы экзоскелетов достаточно громоздки, поэтому применение их в реальных условиях пока ограничено.

Что касается интерфейса управления такими устройствами, то разработчики намерены реализовать систему восприятия сигналов мозга. «По нашему мнению, самая эффективная система управления экзоскелетом — это нейроинтерфейс, то есть управление силой мысли. Но пока что в этом направлении есть проблема: нам необходимо научить компьютер распознавать сигналы мозга человека. И сейчас постоянно идёт работа по созданию новых методов обработки сигналов головного мозга», — отметил господин Кулиш. Кроме того, он добавил, что управление экзоскелетом пока не достигло скорости, необходимой для полноценного боя. 

Скорость набора шесть слов в минуту вряд ли кого-то впечатлит. Но для людей с ограниченными возможностями даже такая возможность была бы бесценной. Исследователи Стэндфордской лаборатории трансляционного нейронного протезирования имплантировали пациентам интерфейс «мозг–компьютер» и научили их печатать со скоростью шесть слов в минуту, используя управляемый мыслями курсор.

Spectrum IEEE

В рамках проекта была создана экспериментальная нейронная система BrainGate2, которая позволяет преобразовывать мысли в действия. Система включает датчик размером 4 × 4 мм со ста электродами, которые имплантируются в двигательную область коры головного мозга и записывают сигналы мозга, которые генерируются когда человек двигает конечностью или хотя бы думает об этом. Эти сигналы направляются на декодер, который преобразовывает намерения в полезную команду и передаёт её внешнему устройству.

В первом эксперименте пользователи с параличом всех четырёх конечностей управляли курсором на экране. В среднем они смогли достичь контрольной точки за 2,5 с. Это намного превышает предыдущий рекорд (8,5 с). Во втором эксперименте с помощью курсора и программы Dasher (усовершенствованная версия обычной экранной клавиатуры) пользователям предлагалось печатать слова. Система BrainGate2 обеспечила скорость набора шесть слов в минуту. А один из участников поставил рекорд, набрав 115 слов за 9 минут.

Исследователи надеются усовершенствовать свою систему и довести скорость печати до 40 слов в минуту.

Разработка исследователей из Университета Гази (Турция) может облегчить жизнь людям с ограниченными возможностями. Группа ученых объединила электроэнцефалографию и современные смарт-устройства, что позволило спроектировать систему «умного» дома, управляемого мыслями. Это звучит как отрывок из фантастического фильма, но прототип системы уже создан и совершенствуется.

Digital Trends

Уникальная система использует ЭЭГ-датчик, который определяет специфический паттерн (P300), возникающий в мозге, когда человек намерен что-то сделать. Этот датчик соединён с дисплеем, показывающим изображения различных приборов, например, телевизора или телефона, которые потенциально может захотеть использовать пациент. Когда пользователь фокусирует внимание на картинке, которая его интересует, сигнал P300 будет передан на контроллер.

dottech.org

Пять добровольцев протестировали систему, включающую 49 команд. Все из них сумели запустить просмотр фильма и регулировать уровень громкости. Правда, с определением устройства система часто ошибалась, но это уже технически решаемый вопрос.

ЭЭГ не является единственным способом связать мозговые сигналы и электронику. Группа исследователей под руководство Такеси Огавы (Takeshi Ogawa) из Исследовательского института передовых телекоммуникаций Киото работают над системой, которая использует метод спектроскопии в ближней инфракрасной области для определения изменений в кровяном токе в мозге. Точность такой системы составила 80 %, но при этом она оказалась очень медленной. Время реакции на жест составило около 17 секунд.

Обе технологии пока находятся на ранней стадии разработки. 

Учёные из Института Солка, который специализируется на биологических исследованиях, сделали открытие, способное в будущем повлиять на всю медицинскую отрасль. Разработчикам удалось создать новый способ управления клетками мозга, сердца, мускулов и других частей тела, используя ультразвуковые волны.

Nature

В научной работе авторы назвали свою технику соногенетикой. Соногенетика позволяет активизировать отдельные нейроны ультразвуком. До сих пор для изучения мозговой деятельности использовалась оптогенетика. Эта методика предусматривает добавление светочувствительных протеиновых каналов в нейроны. Активизируются нейроны с помощью лазерных лучей, которые фокусируются на определённых клетках. Недостатком такого подхода является сложность изучения клеток, расположенных глубоко в мозге. В этом случае исследователям приходится проводить сложные хирургические манипуляции, чтобы имплантировать оптоволокна в нейроны.

Nature

Соногенетика предлагает неинвазивное (то есть без хирургического вмешательства) управление нейронами. В исследовании «подопытным кроликом» оказался червь Caenorhabditis elegans. На ультразвук могут реагировать только клетки, имеющие на своей поверхности канал особого типа, названный TRP-4. В ходе экспериментов учёным удалось добавить TRP-4 в клетки, которые не реагировали на ультразвук. Такие же манипуляции, по утверждению исследователей, можно проделать и с человеческими клетками.

В эксперименте учёные смогли управлять движением червя с помощью ультразвука. Интересно, насколько можно будет управлять человеком?  

Британская широковещательная корпорация BBC продемонстрировала прототип системы Mind Control TV, которая позволяет управлять телевизором в буквальном смысле силой мысли.

Для использования системы необходимо надеть на голову специальную гарнитуру для снятия электроэнцефалограммы. Это устройство при помощи интегрированных датчиков регистрирует электрическую активность мозга. Сопутствующее приложение на основе полученных данных генерирует управляющие команды.

В прототипе Mind Control TV пользователю для выполнения нужного действия необходимо достичь определённого уровня концентрации. Об этом сигнализирует шкала, похожая на полоску увеличения громкости.

В ходе эксперимента система поочерёдно демонстрировала заставки пяти каналов, задерживаясь на каждом из них на 10 секунд. Добровольцам предлагалось сделать выбор, набрав необходимый уровень концентрации.

В целом, комплекс Mind Control TV показал положительные результаты, хотя одним испытуемым переключение каналов давалось легко, а другим — с трудом. Предполагается, что в перспективе подобная система облегчит жизнь людям с различными нарушениями моторики рук, а также парализованным пациентам. Представленное ниже видео демонстрирует Mind Control TV в действии: