Инженеры Калифорнийского университета (UCLA) создали инновационную носимую и неинвазивную систему «мозг-компьютер» (BCI). Устройство использует искусственный интеллект (ИИ) в качестве помощника для более точного распознавания намерений человека и выполнения различных задач на их основе, таких как управление роботизированной рукой или курсором компьютера.
Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Machine Intelligence, этот интерфейс является значимым этапом в развитии неинвазивных BCI-систем. Технология может быть особенно полезна для людей с физическими ограничениями — парализованных или страдающих от неврологических заболеваний.
Принцип работы новой BCI-системы
Команда инженеров разработала специальные алгоритмы для расшифровки сигналов электроэнцефалографии (ЭЭГ). Метод ЭЭГ фиксирует электрическую активность мозга и позволяет определить намерения пользователя на основе этих сигналов.
Расшифрованные сигналы затем подключались к платформе на базе ИИ, которая в режиме реального времени интерпретирует намерения пользователя. С помощью этой системы люди выполняют задачи значительно быстрее.
Преодоление ограничений существующих технологий
Существующие BCI-устройства, имплантируемые хирургическим путём, позволяют преобразовывать сигналы мозга в команды, но их использование ограничено высокими рисками и затратами на нейрохирургию. Хотя первые такие устройства появились более 20 лет назад, они до сих пор применяются лишь в небольших пилотных клинических исследованиях.
Чтобы преодолеть эти ограничения, исследователи создали и протестировали новую неинвазивную BCI-систему с поддержкой искусственного интеллекта. В эксперименте участвовали четыре человека: трое без моторных нарушений и один — парализованный от пояса вниз.
Участники носили шлем ЭЭГ, который фиксировал электрические сигналы мозга. Затем с помощью специальных алгоритмов эти сигналы преобразовывались в движения курсора на компьютере и роботизированной руки. Одновременно система ИИ с встроенной камерой отслеживала расшифрованные движения в реальном времени и помогала участникам выполнять две разные задачи: управлять курсором компьютера и роботизированной рукой.
Демонстрация успеха
Эксперимент показал, что все четыре участника выполняли задачи значительно быстрее с помощью искусственного интеллекта.
Особенно важно, что парализованный участник смог управлять роботизированной рукой только с помощью ИИ; без него выполнение задачи было невозможно.
