Группа инженеров из Калифорнийского университета, в Лос-Анджелесе, разработала носимую неинвазивную систему интерфейса «мозг-компьютер», которая с помощью искусственного интеллекта позволяет определить намерения пользователя для выполнения движений роботизированной рукой или курсором компьютера.
Исследование было опубликовано в журнале Nature Machine Intelligence. Оно показало, что интерфейс достиг нового уровня производительности в системах неинвазивного интерфейса «мозг-компьютер» (НКИ).
Новая разработка поможет в создании технологий, которые позволят людям с ограниченными возможностями, например, с нарушением моторных функций, более точно и легко управлять или перемещать объекты. Ученые разработали специальные алгоритмы для дешифровки электроэнцефалографии (ЭЭГ) и фиксации сигналов, которые отражают намерения движения.
Декодирование сигналов проводилось с помощью платформы искусственного интеллекта на основе камеры, которая проводит интерпретацию намерения и направление пользователя в режиме реального времени. Такой подход с помощью ИИ позволит людями значительно быстрее выполнять задачи.
Используемые в настоящее время имплантаты, которые устанавливают хирургическим путем, могут преобразовывать электрические импульсы мозга в команды, но нейрохирургическая имплантация имеет достаточно большие риски.
Попытки создать носимые устройства для декодирования сигналов мозга проводятся уже много лет, но разработанные устройства показывали невысокий уровень выявления сигналов мозга.
Для устранения этих ограничений ученые тестировали свою неинвазивную систему ИМК с ИИ на четырёх участниках: трое участников без двигательных нарушений и четвёртый, парализованный ниже пояса.
Участники носили шлемы для записи ЭЭГ и ученые с помощью специальных алгоритмов ИИ декодировали сигналы для преобразования их в движения курсора компьютера и роботизированной руки. Одновременно система ИИ со встроенной камерой наблюдала за декодированными движениями и помогала участникам выполнить два задания.
В первом задании участники должны были перемещать курсор на экране компьютера, для поражения восьми целей, для этого было необходимо удерживать курсор на каждой из них не менее 1/2 секунды. Во втором задании участники должны были активировать роботизированную руку для перемещения четырех блоков на столе на заданные позиции.
Всем участникам удалось с помощью ИИ быстрее справиться с задачами. Кроме того, парализованный участник смог выполнить задачи с помощью ИИ, тогда как без поддержки ИИ он не смог выполнить задание.
Ученые планируют продолжить развитие систем с использованием ИИ.
