Научная телепатия

Правительство Японии совместно с крупнейшими частными концернами разработали программу проектирования и производства бытовой техники и роботов.

Уникально то, что роботы будут управляться мысленно! Такая статья появилась в крупнейшей японской деловой газете Nikkei Business Daily. Как стало известно журналистам издания, в планы правительства и корпораций входит массовое коммерческое производство электроники, управляемой мыслями человека, в период до 2020 года.

По неуточненным данным, в этом грандиозном проекте будут участвовать такие мировые гранды, как Toyota, Hitachi и Honda. Представлять же государство в проекте (опять же по непроверенной информации) будут три учреждения: Университет Осаки, Институт телекоммуникационных исследований и Национальный институт информационных и телекоммуникационных технологий. Все эти компании и университеты известны успешными проектами в робототехнике и электронике.

Основной задачей проекта была названа разработка пользовательского интерфейса, который сможет улавливать изменения кровообращения головного мозга и его волны с помощью специальных датчиков, крепящихся на голове пользователя. Процессор же будет обрабатывать эти сигналы и отдавать команды на выполнение того или иного действия на устройство. Так, если такой интерфейс будет реализован, человек сможет, к примеру, набрать СМС сообщение, переключить канал телевизора, не предпринимая никаких действий, а только думая о желаемом действии.

Так же система «мозг-компьютер» позволит автомобильным навигационным системам отыскивать желаемые владельцем объекты и сразу же показывать их на карте. Ещё одно интересное применение подобных систем — в кондиционерах. Системы кондиционирования позволят пользователям добиваться комфортной температуры, лишь думая об этом. Так же реализация этого проекта откроет ранее недоступные возможности инвалидам и пожилым людям.

В успешной реализации этого проекта сомнений мало даже у скептиков. Поставленные сроки более чем реальны. Возможно, японцы управятся гораздо скорее, ведь подобные системы уже существуют. Причем это вполне работающие проекты. А вот если японцам удастся сделать такие устройства по-настоящему массовым продуктом, то это, безусловно, будет прорыв для всего человечества.

Небольшой экскурс в историю. Предпосылки к созданию устройств, управляемых мыслями, появились ещё в 19 веке! Ричард Кейтон, ученый из Англии, сделал одно из величайших открытий. Он обнаружил, что мозг человека излучает электрические импульсы. А в 1929 году был создан первый электроэнцефалограф. Этот аппарат регистрирует сигналы, излучаемые головным мозгом, и переводит эти сигналы в диаграмму.

Благодаря некоторым особенностям работы электроэнцефалограф помимо электрических сигналов способен улавливать и уровень сознания человека. Так, в зависимости от эмоционального, психического и физического состояний, прибор регистрирует разные показатели токов головного мозга. Для того, чтобы снять данные, на голову пациента наносят специальный токопроводящий гель и подключают датчики. ЭЭГ регистрирует различие «режимы» работы головного мозга в состоянии сна и бодрствования, а так же фиксирует изменения при появлении различных раздражителей (визуальных и звуковых). Интересно, что ЭЭГ на графиках отображает и эмоции, которые специалист может прочитать на кардиограмме.

В сравнении со всеми прочими приборами, благодаря которым можно наблюдать за работой мозга, энцефалограмма показывает ритмичность токов головного мозга, что является, пожалуй, главным параметром работы ЦНС. В состоянии покоя у здорового человека мозг излучает два типа ритмов — альфа и бета. Альфа-ритм имеет частоту от 8 до 13 Гц, а бета — от 14 до 30. Альфа-ритм собирает информацию, которая поступает в головной мозг за какой-либо промежуток времени и группирует её, благодаря чему человек воспринимает эти события как одновременные. Наблюдения за этим ритмом дают практически полную картину обработки информации в различных разделах головного мозга.

Именно благодаря возможностям электроэнцефалографии, собственно, и можно создавать электронику, управляемую мыслями. Для этого, конечно, одного ЭЭГ мало. Специалисты из Хонды поступили следующим образом — они подключили электроэнцифалограф к спектроскопу, работающему в диапазоне инфракрасного излучения. Так, собственно, и была создана одна из самых успешных разработок компании — робот Asimo. Управляется он мыслями.

Этот робот был представлен компанией 5 лет назад. Asimo умеет реагировать на голосовые команды, ходить и даже узнавать лица людей, понимает жестикуляцию, танцевать, бегать и различать формы предметов. На данном этапе развития технологии управления мыслями управление электроникой осуществляется с помощью специального шлема, похожего на тот, что используют для считывания ЭЭГ, а сигналы обрабатываются в массивном компьютере, однако при нынешних темпах развития электроники, японцам, несомненно, удастся решить эту проблему. Андроид Asimo умеет выполнять не так много команд. При получении команды он несколько секунд обрабатывает информацию, но то, что Asimo способен реагировать на команды подвигать руками и что-либо  принести — уже огромный успех.

Однако главной проблемой в развитии подобных технологий является то, что системе необходимо настроится на работу мозга пользователя, пройти своего рода обучение. Этот процесс сейчас занимает до 3-х часов, что довольно-таки много. Правда, после настройки (судя по испытаниям) система способна правильно воспринимать до 90% команд оператора.

Правда для использования подобной технологии в бытовой электронике не требуется высокоточной настройки. Благодаря относительной простоте бытовых систем разработчики уже давно освоили выпуск подобных приборов. Так, компания из Австралии Emotiv Systems разработала и наладила массовый выпуск легких шлемов для управления в компьютерных играх. Устройство распознает 12 движений и оснащено шестнадцатью датчиками, радиоинтерфейсом для подключения к ПК и гироскопами (верхнее фото, кликабельно).

Шлем, как и Asimo, перед началом работы должен обучиться. Процесс настройки происходит следующим образом: пользователь, впервые одев устройство, сосредотачивается на выполнение определенного действия. Система делает «снимок» мозговой активности. В последующем эти снимки система ассоциирует с определенной командой.

Emotiv Systems же занимается продажей устройств, позволяющих пользователю синхронизировать шлем EPOC с любой игрой либо приложением на ПК. Устройство работает по принципу восприятия мозговых сигналов как нажатия на определенные комбинации клавиш либо движения джойстика. Устройство состоит из трех программных модулей. Первый распознает выражение лица пользователя и носит название Expressiv, второй — Affectiv — считывает эмоциональное состояние, а третий, который называется Cognitiv, отвечает за фиксацию мысленных команд. Разработчиком данного комплекта является компания EmoKey.

Компания из США NeuroSky реализует устройство MindSet. Оно похоже на стандартную гарнитуру, однако модули, напоминающие наушники, выполняют иные функции. Деталь, напоминающая микрофон, выполняет функции детектора мозга и располагается у лба пользователя. Как заявил генеральный директор компании Стэнли Янг, именно лоб — самое удобное место для датчика мозговых волн, так как на нем нет волос, которые сильно снижают чувствительность датчика. В комплекте с устройством поставляется игра NeuroBoy, где игроку предлагается перемещать объекты силой мысли. Стоит это удовольствие относительно недорого — 200 долларов США.

Технологию, предложенную NeuroSky, разработчики Uncle Milton применили в весьма интересной детской игрушке Star Wars Force Trainer. Смысл этой игры заключается в том, чтобы при помощи мысленных усилий, используя небольшую гарнитуру, поднять мячик (на подобии тех, что используют для игры в пинг-понг) в стеклянной трубке. Принцип действия игры следующий: мозговые импульсы преобразуются компьютером в сигнал, в зависимости от силы которого небольшой вентилятор в трубке начинает вращаться. Чем сигнал сильнее, тем, соответственно, сильнее вращается кулер, и наоборот, слабая мозговая активность снижает скорость вращения вентилятора. Стоимость Star Wars Force Trainer составляет 130 USD.

Однако эта игра имеет один существенный недостаток, который, впрочем, обусловлен лишь несовершенством развития технологий на данном этапе. Для того, чтобы поднять шарик, игроку нужно сконцентрироваться, сосредоточив все свои мысли на одном предмете, не важно каком. А вот те, кто привык ввиду профессиональной деятельности думать одновременно о решении нескольких задач, например, юристы, вряд ли достигнут успеха в Star Wars Force Trainer.

В общем, развитие данного направления идет бурно, семимильными шагами, так что уже в течении десяти-пятнадцати лет мы будем управлять мыслями мобильными телефонами, стиральными машинами, кондиционерами, сможем проводить ремонт ноутбуков на дому, находясь на значительном расстоянии. Японцы же продолжат работу над совершенствованием роботов и сделают настоящих помощников для людей, персонал для гостиниц и прочих заведений.

А со временем… Ух, даже дух захватывает!

19.05.2010