Европейские ученые работают над созданием виртуального мира для инвалидов
Система представляет собой сложный механизм, состоящий из нескольких компьютеров и электроэнцефалографа ЭЭГ, при помощи которого считываются биопотенциалы головного мозга. Компьютер анализирует картину ЭЭГ и в зависимости от активности мозга выдает команды для управления виртуальными персонажами. «Подобные системы имеют название BCI (Brain-computer interface) и разрабатываются на протяжении последнего десятилетия во многих странах мира, — рассказывает научный сотрудник Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН Владимир Конышев. — Уже сейчас при помощи ВСI можно управлять компьютером, манипулируя курсором и подводя его к иконкам с определенными командами, например «Хочу есть», «Хочу пить» или «Позвать медицинскую сестру». Такие аппараты уже существуют и проходят во многих институтах стадию опытной эксплуатации». Но со временем системы BCI усложняются и область их применения существенно расширяется. Специалисты Грацкого политехнического университета и Университетского колледжа в Лондоне предложили не ограничиваться лишь набором экстренных кнопок. Их система на основе BCI предназначена для погружения людей в настоящий виртуальный мир, призванный заменить им мир настоящий, в котором передвигаться и полноценно жить они уже никогда не смогут.
Исследователи из Грацкого политехнического университета (Австрия) и Университетского колледжа в Лондоне (Великобритания) закончили первый этап разработки виртуального мира, персонажами которого можно управлять при помощи мысленных команд. Подобные системы предназначены для парализованных людей, для которых жизнь и общение в виртуальном мире помогут вновь ощутить движение и заменить жизнь настоящую. Между тем специалисты уверены, что подобные системы найдут применение и в областях хозяйства, далеких от медицины.
«Существующие системы ВСI позволяют добиться уже вполне приемлемых результатов по точности и быстроте считывания, — рассказывает научный сотрудник Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, доктор биологических наук Георгий Иваницкий. — Сейчас в нашем институте разрабатывается печатная машинка, на которой текст можно набирать мысленными командами. Так вот если раньше на распознавание одной буквы уходило по несколько минут, то сейчас всего две-три секунды.
Получается, что скорость печати приближается к обычной механической машинке, если бы за ней сидел неумелый пользователь. В этом случае системы ВСI подошли к границе, за которой они могут считывать сигналы мозга и преобразовывать их в команды для компьютера в режиме реального времени». Этот факт позволит, по мнению специалистов, подойти к сращиванию человека с машиной, а системы ВСI, основанные на принципах мысленного управления, могут стать такими же привычными манипуляторами для компьютера, как современная мышка или клавиатура.
Австралийская компания Emotiv этой весной уже представила ментальный джойстик, который представляет собой уменьшенный шлем ЭЭГ и позволяет играть на компьютере без использования рук. Во время показательных демонстраций девушка в шлеме принимала позу бойца карате. При этом виртуальный персонаж повторял ее движения и при взмахах руками наносил удары своим компьютерным противникам.
Как заявляется, уже создан инструментарий Emotiv Development Kit (EDK), который предназначен для дизайнеров игр. В состав EDK входит три программы, каждая из которых отвечает за обработку определенных сигналов мозга: Expressiv — приложение, которое определяет выражение лица пользователя, Affectiv измеряет эмоциональное состояние игрока, Cognitiv преобразует мысли в команды. При помощи этих программ можно закладывать в игры поддержку австралийского ментального шлема.
Процесс мысленной игры взят на вооружение и в некоторых российских клиниках. В Институте мозга человека РАН с конца 1990-х годов разработано устройство, помогающее лечить у детей синдром рассеянного внимания. «Процедура проходит следующим образом. Ребенку на голову надевается шлем ЭЭГ, подключенный к компьютеру, который в свою очередь выводит на монитор изображения разных картинок, мультиков или видеоигры, — рассказали в лаборатории нейробиологии и программирования действий Института мозга РАН. — В тот момент, когда ребенок отвлекается и рассеивает внимание, компьютер считывает сигналы мозга и делает картинку менее четкой. Ребенок видит мутную картинку, вновь концентрируется и мысленно возвращает четкость, тем самым оттачивая у себя способность к концентрации внимания».
«Впоследствии системы ВСI и их производные можно не только применять для лечебных целей, но и использовать в хозяйстве, — продолжает Георгий Иваницкий. — К примеру, технологии управления самолетом в компьютерной игре можно применить и для управления некоторыми системами самолета настоящего. И такие приборы, возможно, появятся в эксплуатации через два-три десятилетия. По крайней мере существующие научные теории позволяют это сделать».
www.securitylab.ru