24 марта в 13:08

«Новая эра Web»: Университет ИТМО начинает подготовку IT-специалистов в области нейротехнологий

Мировая наука уже длительное время ломает голову над пониманием устройства и принципов работы человеческого мозга. Этот чрезвычайно сложный орган является объектом изучения во многих исследованиях.

Примерами могут быть Brain Initiative и Human Brain Project, которые стоят на пересечении таких областей, как медицина, биология и нейроинформатика.

На сегодняшний день рынок нейротехнологий оценивается в 180 миллиардов долларов, и эксперты прогнозируют, что эта цифра вырастет до 1 триллиона к 2035 году.

/ Salford University / Flickr / CC

Спектр применимости и перспективы


Нейроразработки активно применяются в медицине для создания разного рода имплантов — кохлеарных для улучшения слуха и нейронных, помогающих восстановить зрение. Также нейротехнологии применяются в военном секторе, игровой индустрии (комплексы для развития когнитивных способностей) и образовании.

Весной 2013 года в Сан-Франциско проводилась конференция NeuroGaming Conference & Expo, во время которой 18 компаний со всего мира продемонстрировали «нейрологические» достижения в области развлечений. Например, композитор Ричард Варп (Richard Warp) представил систему NeuroDisco, которая с помощью специальной гарнитуры позволяла слушателю микшировать музыку, реагируя на изменение его эмоционального состояния.

Подобные конференции проводятся и в сфере образования. Например, во время семинара «Нейротехнологии: Улучшение человеческого мозга и изменение облика общества», проводимого институтом политических исследований PIPS, ученые делились своими мыслями о том, как новые технологии помогут улучшить когнитивные способности человека с помощью биологических, химических и сенсомоторных решений.

Что касается России, то здесь наиболее интенсивно развивающимся направлением остается нейромедтехника. Например, отечественная компания «Нейробиотикс» разработала интерфейс взаимодействия «мозг — компьютер», который дает парализованным пациентам возможность управлять экзоскелетами с помощью электроэнцефалограмм. Достижение было опробовано в рамках соревнования Сybathlon для «спортсменов-киборгов».


Еще одна компания, работающая в этой области, — «Моторика», которую основал выпускник факультета Точной механики и технологий Университета ИТМО Илья Чех. Команда работает над созданием доступных протезов с использованием 3D-печати, чтобы помочь детям с травмами рук.

При этом «Моторика» занимается разработкой и бионических протезов, которыми можно управлять сигналами нервной системы, снимаемыми с предплечья. Разработчики планируют запустить в продажу первый российский бионический протез целой руки, и на сегодняшний день уже создан протез кисти, который успешно прошел тестирование.

Еще одной перспективной областью развития нейротехнологий является сектор образования. По прогнозам специалистов группы «Нейронет», занимающейся развитием интернета, электронное обучение в скором времени найдет применение для нейровычислительных интерфейсов. Шлемы виртуальной реальности начнут следить за психоэмоциональным состоянием студента, предотвращая «перегорание».

«Популярность онлайн-обучения растет год от года, но есть и ряд проблем: до сих пор онлайн-курсы успешно заканчивают не более 5% слушателей, — комментирует заведующая кафедрой Компьютерных образовательных технологий Университета ИТМО Любовь Лисицына. — Путь к решению проблемы низкой результативности онлайн-курсов лежит в развитии технологий электронного обучения, в использовании новых моделей и методов для реализации нейроинтерфейсов с целью расширения ресурсов мозга».

Поэтому сотрудниками Университета ИТМО ведутся разработки по созданию специальных программно-аппаратных комплексов для исследования поведения человека во время обучения. В компании «Нейронет» заявляют, что нейротехнологии являются перспективным и многообещающим направлением. Они также предполагают, что в 2035 году сфера нейрообразования на мировом рынке будет оцениваться в 280 миллиардов долларов.

Особенности подготовки специалистов по нейротехнологиям


Международное аналитическое агентство Мarkets and markets провело исследование и выяснило, что одним из главных ограничивающих факторов роста рынка нейротехнологий является недостаток квалифицированных технических экспертов для разработки и поддержки сложных нейроинтерфейсов. При этом, как считают в аналитической компании Allied Market Research, к 2020 году разработка нейротехнологий станет одним из самых наукоемких процессов.

В первую очередь это связано с тем, что нейротехнологии стоят на пересечении компьютерных наук, биологии, медицины, материаловедения и машиностроения. Чтобы преуспеть в этой области недостаточно просто уметь программировать — необходимо знать устройство центральной нервной системы, понимать, как функционирует мозг, и разбираться в особенностях работы человеческого организма в целом.

Объединить эти области знаний решили в Университете ИТМО. С 2017 года на кафедре Компьютерных образовательных технологий появится новая программа бакалавриата «Нейротехнологии и программирование». Как отмечает Любовь Лисицына, на текущий момент в России нет ничего подобного, а решение об открытии является реакцией на запросы рынка труда.

Что будут уметь выпускники?


Первый блок программы обучения включает в себя программирование на нескольких языках с применением пакетов специализированного ПО и спецификаций. В основе второго блока лежит ознакомление с результатами научных исследований Университета ИТМО, связанных с нейротехнологиями.

«За время курса студент приобретет навыки создания программных систем с использованием нейроинтерфейсов для решения разных задач. Например, для идентификации личности, для определения эмоционального состояния человека, для развития когнитивных функций», — рассказывает Любовь Лисицына. Таким образом, выпускник будет не только хорошим программистом, но и получит знания об искусственном интеллекте, биометрии, аффективных вычислениях.

Получить дополнительную информацию о содержании программы «Нейротехнологии и программирование», а также задать вопрос напрямую можно на сайте кафедры.



P.S. О чем еще мы пишем на Хабре:

Автор: @itmo
Университет ИТМО
рейтинг 195,31
IT's MOre than a University

Комментарии (11)

  • 0
    Казалось бы, при чем здесь Web?
  • –6
    Всё это, конечно, очень круто. Только после выпуска надо бы сделать таких ценных специалистов на пару лет невыездными, а то убегут в Америку и будут разводить оттуда русофобию, параллельно обваливая нам цены на нефть.
    • +1
      Да это просто шедевр.
      В одном предложении смешать «невыездной, Америка, разводить русофобию, обваливать нефть» и при этом получить на выходе нечто осмысленное.
      Где обучают так глаголом жечь сердца?
      А, понял.
      Это побочный результат программы «Нейротехнологии и программирование» вырвался на волю.
      Уже не плохо. Осталось прикрутить автоматическое переключение языковых пакетов, в зависимости от локации. А то в данном случае как-то неаккуратненько получлось.
    • 0
      «Ценные специалисты» после выпуска будут еще лет пять набираться опыта, а вашей «пары лет» хватит только на то, чтобы набраться русофобии. Навсегда надо записывать в государевы крепостные, в колодки и на рудники… а то чо, умные, штоле?
  • +1
    Самопальная печатная плата в университетском проекте в 21-м веке… серьезно? И такому будут учить?
    • –2

      А что там должно быть, для прототипа с прицелом на монетизацию? Ардуино?

      • 0

        Нет, правда. Штучную простенькую плату тоже можно заказать на производстве, но зачем, если быстрее и дешевле для демо налутить и запаять самому? В любом случае на фотке колхоз, а когда соберутся продавать тоже без вариантов утопчут весь функционал в коробочку размером с айфон, а не в старый корпус от блока питания.

  • 0

    По публикации не понял: нейротехнолог — это нейрофизиолог, поднатаскавшийся в инженерии, или инженер/программист, подучивший физиологию мозга с бихевиористикой? На каком факультете обучать будут?
    Может, эффективнее учить студентов работать мультидисциплинарными командами? Не обязательно затевать инкубатор стартапов, достаточно дипломных работ, построенных на совместной работе студентов разных специальностей.

    • 0

      Зашёл на сайт кафедры. Готовят программистов, при этом на слайде "перспективные области" половина областей требует глубоких знаний несмежной области, а вторая — уже существующие области, к которым зачем-то приляпали "нейро-". В обзоре программы про нейрофизиологию ни слова, Ничего не понимаю.

  • 0
    Всегда хотел себе железную, невероятно сильную руку. Кто-нибудь разрабатывает такой прототип? Нужны люди для тестов?
  • 0
    Даже не верится, что у нас будет это на реальном производстве. IT эмиграция возьмет свое.

Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

Самое читаемое Разработка