Пользователь
0,0
рейтинг
28 августа 2013 в 23:37

Дизайн → Поставлен успешный опыт организации нейрокомпьютерного интерфейса между людьми



Двое сотрудников университета Вашингтона, специализирующихся на вычислительной неврологии (computational neuroscience), опубликовали свои результаты эксперимента, который они поставили сами над собой и которому до сей поры подвергались только лабораторные крысы.

Раджеш Рао (Rajesh Rao) и Андреа Стакко (Andrea Stucco) собрали установку, состоящую из двух специальных шапочек, первая из которых со вшитыми электродами, подсоединёнными к электроэнцефалографу (electroencephalography (EEG) machine), умеет общаться через Skype-соединение со второй шапочкой, подключённой к машине транскраниальной магнитной стимуляции (transcranial magnetic stimulation (TMS) machine). TMS способна путём генерации магнитных полей через специальный сердечник, укреплённый на голове испытуемого (технология неинвазивная), оказывать влияние на его мозг.

В данном случае эксперимент строился следующим образом: Рао, находясь в одном конце университетского кампуса, надел шапочку, подсоединённую к энцефалографу, тогда как его коллега — Стакко — физически находясь на значительном удалении, надел шапочку с сердечником TMS, направленным на часть коры головного мозга, отвечающего за движения (left motor cortex).

Рао, сидя в кресле, «играл» в простую компьютерную игру, заключающуюся в том, что надо было нажать на пробел на клавиатуре, чтобы запустить ракету и поразить некую игровую цель. Слово «играл» взято в кавычки потому, что Рао представлял (или визуализировал), что он реально нажимает пальцем на клавишу. Это волевое усилие фиксировалось энцефалографом и посредством Skype-соединения отправлялось на TMS, к которой был подключён Стакко и палец которого был занесён над пробелом. При этом он сам сидел спиной к той же игре и в шумоизоляционных наушниках, так что «играл» за него Рао.

Схема работы выглядела таким образом:


И, как ни удивительно, в ответ на стимуляцию TMS его палец пришёл в движение и фактически было выполнено нажатие, которое было инициировано посредством мозгового усилия другого человека. Сам Стакко описывает физическое ощущение в момент передачи импульса TMS как нервный тик.

Исследования учёных финансируются многими организациями (включая и армию США) и конечный их смысл описывается самими создателями примерно так — способность передачи умений на расстоянии. Типичный случай — терпящий бедствие самолёт, в котором главный пилот убит террористами, а у второго — инфаркт: тогда любой пассажир лайнера может зайти в кабину пилотов, надеть специальный шлем и, используя мозговые команды дублёра на земле, посадить самолёт, фактически не обладая нужными навыками.

Взглянуть на видео эксперимента можно ниже:



[Источник]
Евгений @jeston
карма
80,2
рейтинг 0,0
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое Дизайн

Комментарии (110)

  • +13
    Круто… наденут на кого-то шапку… он отстреляется… его грохнут потом и все довольны
    • +22
      В шапке он и сам себя грохнет — по удаленной команде.
    • +1
    • +1
      «Геймеры», Рик, — это те сволочи, что могут превратить в марионетку любого из вас. Какому-то умнику и ба-ольшому любителю компьютерных игр однажды пришла в голову идея: а почему бы не использовать вместо мультипликационных героев живых, натуральных персонажей? Главное — идея. Остальное было делом техники. Специальная аппаратура, позволяющая управлять людьми на расстоянии… Локальная компьютерная сеть, дающая возможность входить в игру только тем, кто знает пароль… И прочее, и прочее. И отныне ты можешь превращать любых людей в исполнителей своей воли. Разве это не соблазнительно, Рик? Представь: ты можешь безнаказанно делать все, что тебе вздумается. И они делают это — каждый в зависимости от своих представлений о том, что можно и что нельзя… Надо кого-то убить — убьют, надо кого-то публично высмеять — высмеют так, что человек готов потом от стыда сквозь землю провалиться за свои поступки!.. Для этих сволочей уже не осталось ничего святого, Рик, потому что весь окружающий мир они рассматривают как сценарий игры, и каждый пытается перекроить его на свой манер!..
      (с) Владимир Ильин, «Сеть для игрушек»
  • +5
    По-моему в книжках такие шапочки никогда хорошим не заканчивались. Надеюсь, они там это понимают.
    • +29
      Учёные всегда изобретают хорошие штуки на благо людей. Люди попадаются неблагодарные.
      • +4
        Ученым, как и политикам, вечно не везет с людьми :)
        • +13
          Немного не так. Людям и ученым не везет с политиками…
      • 0
        Великие мудрецы сжигали свои рукописи, чтобы они не достались людям… Не просто так ведь.
      • 0
        «Над чем бы ученые ни работали, у них все равно получается оружие.»
        — Курт Воннегут
        • 0
          «Над чем бы программисты ни работали, всё равно получается говнокод.»
          — Артём Борисовский
    • 0
      В книжке «Нейромант» Гибсона «такие шапочки» вполне органично вписались в концепцию «Симстима».
  • +2
    Интересно, а тот, кем «управляют» может контролировать свои действия во время такого «управления»? То есть, мог бы Стакко в данном случае предотвратить движение пальца и воспрепятствовать нажатию кнопки?
    • +6
      Я думаю, он наоборот как раз расслаблялся для того, чтобы почувствовать этот импульс и не препятствовать ему.
    • +2
      А это зависит от того куда прицеплена TMS и какого она характера, можно тупо мотонейроны колбасить, тогда двигательная активность будет не контролируема.
      Вообще передачей навыков тут и не пахнет даже в теории.
      • +3
        >>Вообще передачей навыков тут и не пахнет даже в теории.

        Ну военным же надо было что-то «мирное» придумать.
      • 0
        Колбасят те же нейроны, что и у отправителя. А отправитель (насколько я понял) не двигается, а только воображает что он двигается. Поправьте если я не прав.
      • 0
        Вообще передачей навыков тут и не пахнет даже в теории.

        Почему? Какая нейронам разница — «свой» через них сигнал пойдёт, или наведённый?
  • +22
    … Я знаю кунг-фу!
    • +3
      «Папа у Васи силен в математике… Папа напишет, а Вася все сдаст.»
    • 0
      Не совсем оно, но если не в реальном времени управлять, а записать и воспроизводить по необходимости, то будет похоже.
      • +2
        Ну почему же? В теории можно добиться механического запоминания. Когда тренер не просто показывает приёмы, но и все ученики абсолютно синхронно за ним повторяют. Обучение пойдет в разы быстрее.
        • 0
          Если только механического запоминания. Необходимую мускулатуру/растяжку вы как передавать собираетесь?
          • 0
            Мускулатуру и растяжку можно тем же способом накачать. Пришел в спорт зал, надел шапочку, и, пока программа тренировки сама штангу тягает (кстати, исключая риск травмы), ты можешь книжечку почитать :)
            • 0
              Это мы говорим о технически простых видах спорта, типа бега и качалки. В технически сложных, а тем более — требующих в том числе и нестандартного поведения — механическое запоминание является только частью тренировки. Так что не взлетит :)
              • +1
                Ну почему не взлетит? Взлетит. Просто будет система с обратной связью.
                Пример для самообороны: У вас на личном чипе в голове записана система приёмов. А определённые движения тела при общем стрессовом состоянии станут триггерами для их выполнения. Например, намечаем удар рукой, дальше система перехватывает это движение, и завершает его на максимальном для мышц усилии и скорости. Или для броска, ставим ногу в определённую позицию и хватаем противника за руку, включется программа и выполняет бросок автоматически.
                Тренировки всё равно понадобятся, что бы закрепить движения-триггеры, но не такие сложные. Получится как кофетка из «Ампир В».
                • 0
                  По опыту занятий сложными видами спорта (айкида, ушу талналцзюань, скалолазание) — в «чистом» виде движение выполняется только при исполнении формального комплекса, типа «ката». Непосредственно спарринг (или, не дай б-г, реальная драка на улице) — это куда больше, чем обмен ударами. Пока не научатся формировать необходимые нейронные связи в мозгу — не взлетит.
                  • 0
                    В данном варианте вместо нейронных связей будут скрипты в программе.
                    Суть конфетки из «Ампир В» в том, что набор мышечных реакций зарание сформирован мастерами боевых искуств. Т.е. берём самого крутого специалиста по самообороне, считываем его нейронные связи во время активных тренировок и преобразуем в набор скриптов.
                    А дальше вешаем DRM защиту и пытаемся продать «Самооборона для диванных военов» тем, кто не умеет пользоваться торрентами.
                    • 0
                      Приводить в пример художественную литературу — это, конечно, прекрасно.

                      > берём самого крутого специалиста по самообороне
                      А как мы его будем определять? ^_^

                      И да — скрипты не помогут, почему — уже говорил. Нейронные связи отвечают не только за непосредственно передачу пилюля в голову оппоненту, но и выбор оппонента (если их много), куда, собственно, бить… Факторов много.

                      > продать «Самооборона для диванных военов» тем, кто не умеет пользоваться торрентами.
                      Было уже! Называется самоучители по каратэ/тэквондо/самбо/убийству всех человеков…
                      • 0
                        Просто вы традиционалист, поэтому вас сложно убедить.
                        Я, кстати тоже, но у меня еще и больная фантазия + некоторое знание программирования. Просто прогресс IT произошел буквально на моих глазах, и я примерно представляю куда он может завести.
                        >Факторов много.
                        Но вы же понимаете, что сколько бы их не было, их все можно посчитать, компьютеры становятся всё мощней, а софт всё сложней и изощрённей и конца этому не видно. Мы же о будущем говорим всё-таки.
                        • 0
                          Нет ни одного человека, способного их посчитать.
                          Только роботы пока справляются.
                  • 0
                    Тут надо понимать, что когда мы гипотетически обсуждаем такой уровень контроля за работой организма, это подразумевает невероятную разрешающую способность сканирования и ретрансляции мозговых импульсов. При такой разрешающей способности, обратная связь может быть очень тонкой, и программа управления очень гибкой. Т.е. она сможет реагировать на такие тонкие вещи как звук свиста пули в ушах и изменение давления воздуха на коже левой скулы от приближающегося кулака, формируя мышечную реакцию уклонения.
                    • +1
                      К тому моменту, когда мы достигнем необходимого уровня контроля, надеюсь, военное применение данной технологии будет ненужно, в связи с отсутствием сферы применения :)
                      • 0
                        Хотелось бы верить. Надеюсь к тому времени сам смысл войн пропадет т.к. наступит нанотехнологический рай.
                        • 0
                          Не пропадет.
                          Причина войн в людях, а не во внешней среде.
  • +1
    Так могут появиться и макросы-головного-мозга…
    Представляю себе примерную рекламу: «если однотипная работа надоела — купи наш прибор, запиши действие и просто введите — сколько раз вы хотите его повторить...»
    Вариант для гимнастики/похудения: «Вы будите двигаться как мастер! Включите и расслабьтесь — остальное сделает наш уникальный мозговлом!»
    Ведь, раз что-то можно передать, значит можно записать и повторить… автоматизация.

    А вот научиться так чему-то будет вряд ли возможно — прямо «мечта» для некоторых.
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
      • +1
        >Наверное всё же можно как-то научить с помощью записи информации...
        Ну, я имел ввиду конкретно эту технологию. А уж во что она может вылиться… это, пока, действительно — к фантастам.
        Возможно, что потом мы сможем менять свои «мозго-прошивки», как у техники… в данной статье — такую возможность не увидел. И не совсем уверен, что хочу увидеть… вспоминается одна книга, где героя заставляли учиться по-старинке, поскольку такая «запись» не подразумевала понимания.

        >… всегда читал фантастику, как «предсказателей», в хорошем смысле этого слова.
        Аналогично. Но с важной поправкой: не просто фантастику, а классическое НФ.
    • +1
      Слово «мозговзлом» навело на мысль о рутовании мозга.
      • +1
        Вроде бы: «мозговлом».
        На мой взгляд, там две составляющие: мозг и влом, причём последнее изначально задумывалось в смысле «лень» и только потом в смысле «взлом» или «вломить», но слово получилось многозначное… как и технология.
    • 0
      Для своеобразной гимнастики есть ru.wikipedia.org/wiki/Миостимулятор
      • 0
        Насколько я понимаю, у миостимулятора (электромиостимулятора) достаточно много ограничений, к тому же существует ряд противопоказаний.
        А вот «мозговлом» может быть значительно более универсальным и удобным, хотя бы потому, что не нужно будет переставлять электроды для смены тренировки. Более того, спектр упражнений будет явно более широким.
  • 0
    Рано или поздно подобные открытия таки убьют теорию «души».
    • +1
      … и будут бездушные биороботы реагировать на посылаемые им команды из центра. Скорей бы.
      • 0
        А как одно с другим связано, интересно?
    • +2
      или наоборот подтвердят.
      • 0
        В теории возможно.
    • +1
      Теория души неубиваема.
    • +1
      Разве это теория? Я думал гипотеза как максимум.
      • 0
        Думаю, это была аллюзия на «theory of mind».
  • +2
    При развитии технологии очень перспективно может быть записывание состояний «вдохновление» «рабочий настрой» и вызывание их у мозга. Даже если это были мои собственные записанные состония… но это пока фантастика и от представленного эксперимена до практического массового воплощение как до Луны пешком :) Лет 10-15 )
    • 0
      ошибся
    • 0
      Скорее 100-150
      • 0
        если до луны идти не более чем 6 часов в день со скоростью 5 км/час и не более 28 дней в месяц — то дойдем за менее чем ~1.3 года. За 10-20 лет поднять разрешаю способность вполне реально, если этим будут серьезно заниматься и не возникнет принципиальных ограничений.
        • +2
          Простите, но как вы считали? 30 км/день, 840 км/месяц, ~10000 км/год. До луны ~384000 км, итого 38 лет.
          • +1
            (посыпая голову пеплом). у меня ошибка в 28 раз. Разделил на 28 и потом на коллическо дней в году. Вместо 12.
            Спасибо что заметили!
        • 0
          Спасибо indomit за найденную ошибку, правильный результат
          итого 38 лет


  • +5
    тогда любой пассажир лайнера может зайти в кабину пилотов, одеть специальный шлём и, используя мозговые команды дублёра на земле, посадить самолёт, фактически не обладая нужными навыками.

    Вопрос: а не проще ли для этой цели реализовать обычное удалённое управление, без использования пассажира в качестве промежуточного звена?
    Уже упомянутый выше вариант с использованием для гимнастических упражнений мне кажется более реалистичным.
    • 0
      Классический троллейбус
    • +1
      Ну да, и тогда найдётся кулхацкер, ломающий самолёты удалённо. А в случае со шлемом ему нужно будет сначала попасть на самолёт.
      • +2
        В случае со шлемом он будет ломать людей удалённо.
        *пошёл делать шапочку из фольги*
  • +8
    Никому еще не пришла мысль как такую разработку можно использовать в интим-индустрии? :)
    • 0
      Фильм Особое мнение, например.
    • +1
      «Разрушитель» со Сталлоне
  • +3
    А вообще ребята молодцы, что на себе проверили. Однако электрические сигналы не несут информации, а только командные. Реакции в синапсах всё же электрохимические (передача информации). Двигать руками, ногами и т.д. да, думать — нет. Вот лекция интересная, я на нужное место перемотал.
    • 0
      Интересно, а можно химическими соединениями в синапсах управлять? Электролизом, например или молекулы магнитным полем таскать.
      • 0
        Посмотрите, там описывается сложность их соединений и т.д. Правда очень интересно. Можно даже с самого начала. Полтора часа лекции пролетают на ура.
  • +2
    Но почему Скайп?
    • +4
      Имхо разумный ход.
      Если раньше Скайп писал разговоры и пробивал URL, то теперь он сможет подслушивать мысли!
  • +6
    Мне одному показалось, что подделать результаты такого эксперимента проще простого? Receiver'у достаточно просто что-нибудь почувствовать и нажать на кнопку.
    Неверю! ©
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
    • 0
      Ага, почувствовать и нажать именно в тот момент, когда Sender запускает ракету =)
    • +2
      Как человек игравший серию партий в Mindball ru.wikipedia.org/wiki/Mindball могу заверить что бытовое считывание мозговой активности сейчас уже на весьма хорошем уровне :)

      … про запись ничего не скажу, но думаю тут никакой сложности. При электро-стимуляции мышц пальцы на руках сгибаются неконтролируемо (тоже проверено), с мозгом тоже вполне можно провернуть ;)
  • +3
    Как сказали выше, эти сигналы скорее всего можно будет записывать и повторять. И хотя думать человек не будет о том, что же он делает, но мышечная память никуда не исчезает. Для всего остального тела происходит всё то же самое, как если бы управлял свой собственный мозг. И здесь открываются интересные горизонты в плане обучения!
    Можно будет прийти домой и пошуршать в интернете с вопросом — а кем же я хочу сегодня стать? Великолепным гимнастом? Ловким жонглёром?… Конечно, нельзя будет приобрести мастерство за один день, но путь до него многократно сократится. Тело будет сразу нарабатывать правильную базу движений, задействованы будут только те мышцы, которые необходимы и ровно в тот момент, когда это нужно. Останется только закрепить полученные навыки и подогнать эти движения под свои анатомические особенности. Дальше, вероятно, несколько месяцев занятий самостоятельно или с наставником, и вот за каких-то пол года человек достигает того, на что раньше уходили годы, а то и десятилетия.
    Мне кажется, что это потрясающе!
    • 0
      Угу. «Только у нас! Стань мастером кунг-фу за неделю! Без смс и регистрации!»
    • +1
      Я не биолог, но мне кажется, что «мышечная память» — она всё-таки не в мышцах непосредственно, а где-то на уровне подкорки, обеспечивающей управление соответствующих мышц. Не уверен, что там будет откладываться что-то при таком «искусственном управлении». Тут надо смотреть, на каком уровне абстракции происходит вмешательство.
    • 0
      Строение мышц и их сила у всех уникальна. Скорее поломаешь всё что только можно.
  • +9
    А если подключить к телу после смерти мозга, работать будет?
    Интересно, до чего же могут довести эти «а если».
  • +4
    Типичный случай — терпящий бедствие самолёт, в котором главный пилот убит террористами, а у второго — инфаркт: тогда любой пассажир лайнера может зайти в кабину пилотов, надеть специальный шлем и, используя мозговые команды дублёра на земле, посадить самолёт, фактически не обладая нужными навыками.

    Обалдеть какой типичный случай, такое прям каждый день происходит…

    А на самом деле, случайный человек может самостоятельно и почти без повреждений посадить огромный пассажирский самолет, следуя указаниям с земли «на какие приборы смотреть, какие кнопки нажимать». Без диспетчера, конечно, шансов нет никаких. А шапочке из статьи еще очень долго расти от «вызвать сокращение одной мышцы» до «быстро и четко управлять мелкой моторикой человека».
    • 0
      Ну проверяли же на Кутузовском, на тренажёре 737-го. В общем случае — нет, не может. В соответствующих кругах очень активно обсуждалось это (для симмеров вопрос «сможет ли» — практически религиозный).

      вот тут достаточно большой диалог на эту тему.
      • 0
        В противовес: опыт разрушителей мифов на тренажере плюс какая-то реальная история.
        Разумеется, есть требования и к тому, кто «управляет» недо-пилотом.
        • 0
          Разрушители мифов, как упомянуто по моей ссылке, в итоге признались, что тренировались перед началом съёмок )

          В любом случае это гвозди не от той стены: вариант «удалённого управления настоящим пилотом» категорически отличается от симмера в кабине. КМК, такой вариант имеет право на жизнь, но при условии «полного погружения» — т.е. когда научатся передавать обратно зрительные и прочие ощущения.
          Но это уже реально «аватар» будет ))
    • 0
      Тут надо учесть такой фактор, что при большой распространённости данной технологии, сами пульты управления могут быть упрощены для взаимодействия с программами управления через прокладку-человека.
  • 0
    А какие перспективы открываются в порноиндустрии, хе-хе.

    • 0
      Фиг с ней, с порноиндустрией!

      А вот перед Хокингом и ему подобными перспективы открываются интересные.
      • 0
        При существующем объеме денежной массы, прокачиваемой в порноиндустрии, что-то мне подсказывает, что Хокинга просто сметут, вместе бозоном Хиггса и коллайдером.

        Ну и с Хокингом будет очень много согласований, инновации в медицине — штука весьма медленная.
        А с порнухой никто и спрашивать не будет — даже интернет рос в первую очередь на дикой порнухе.

        Игровые интерфейсы имхо тоже вещь перспективная.
        Но что-то мне подсказывает, что монетизация основного инстинкта еще долго будет главным двигателем экономики.
        Связка мотивации с денежным потоком тут совсем прямая, без потерь и задержек.
        Все-таки мы не так уж и далеко ушли от наших волосатых предков.
        Несмотря даже на наличие Хокинга и БАК.
        • 0
          А реально ли его монетизировать в прежних масштабах в эпоху изобилия «домашнего контента» и облаков для его выкладывания?
          • 0
            Ну, монетизируют же сейчас, хотя вроде и облака в наличии, и user generated content — это кстати тоже самое, просто с другой схемой монетизации.
            Делал замеры местного трафика полгода назад — так ~3% картинок было порнухой. Остальное — социалки, игры и прочая фигня.
            Это без видео/флеш кстати, только jpeg, думаю что на видео процент был бы больше.
            Вот хз, кому картинки с порно могли понадобиться в век 3д видео высокого разрешения.

            Так что спрос есть.

            Ну и никто не отменяет «домашний контент» для данных технологий — это часть рынка. :-)

            Чего-то Станислав Лем вспомнился, у него был один из первых рынков телеприсутствия — стареющие проститутки.
        • 0
          Дыа, новые читы для контры…
    • 0
      Какие? Хочешь узнать как движется порноактрисса такая-то? Подключи свою жену к её записи и узнай!
      • 0
        Главное, не разбудить жену, когда шапочку ей надеваешь ))))
    • 0
      И всё же какие перспективы порноиндустрии имеете Вы в виду?
      • 0
        SEO-шные рассылки увеличь что-нибудь «научись супергипероргазму за три минуты» — первое что приходит в голову.
        Запись и воспроизведение сигналов моторики (здесь ведь об этом речь) — самое оно, если цена девайса будет ниже плинтуса.

        Детальней наверное не буду описывать — формат ресурса таки не тот, а фантазия у меня не очень здоровая.
        :-)

        Кстати уже было в мировой фантастике, хотя изоляция именно моторики от осознанного поведения мне не попадалась, упоминавшийся Гибсоновский «Симстим» — все же не совсем то.

        Интересно будет выглядеть вирусняк и DRM на таких записях — вместо нежного поцелуя можно спокойно получить боксерский удар…
        Будут торренты с записями действий, причем это не просто запись, а именно прога с обратной связью.
        А то партнерша уйдет, а клиент и не заметит.
        :-)

        • +3
          Тут есть вариант страха «вируса» или, что еще хуже, «бага», когда программа сделает так, что вы свернете себе шею или еще что-нибудь…
          Лучше управлять, чем подчиняться (с)
  • +2
    Интересно, можно ли таким образом снимать сигнал с участка отвечающего за речь и преобразовать в сигнал для участка отвечающего за слух?
    Получилось бы телепатическое общение.
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
    • –1
      Больше похоже на телефон, без участия речевого аппарата. Т.к. в этом случае будут использоваться «костыли» в виде шапочек, с телепатией ничего общего это не имеет.

      Разве что шапочку встроить в парик и показывать изумлённой публике разные фокусы-покусы.
  • +3
    • +3
      image
  • +1
    Интересно, что будет на том же примере с самолётом, если дублёр на земле — двухметровый дядька, а за штурвалом миниатюрная девушка? Как будет компенсироваться разница размеров рук, да и всего тела целиком?
    • 0
      Автоматически.
  • 0
    Не зря психи надевают алюминивую кастрюлю на голову. Не зря))
  • 0
    По сути получится то же самое если просто давать слабый электрический заряд в голову приемника. Было бы намного интереснее если бы мог различать два сигнала — к примеру нажатия «влево» или «вправо».
  • 0
    Если передачу я еще как-то могу понять, то каким образом работает ресивер? Они же не делали никаких операций, точечное магнитное излучение что-ли :)
  • 0
    А как будут рады террористы…
  • 0
    Интересно, если сделают двустороннюю связь, то будет что-то в роде телепатии?
  • 0
    Электронный медиум по сути. Круто.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.