Поиск в Интернете… силой мысли

Российские ученые разработали новый метод распознавания воображаемых образов NeuroG, основанный на данных электроэнцефалографии.

В разработке принимала участие команда российских учёных с физического факультета МГУ и Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН.

Метод основан на интенсивно развивающейся последние 15 лет технологии «Интерфейс мозг-компьютер». Её суть заключается в возможности управлять внешними техническими устройствами с помощью электрических сигналов мозга. Чаще всего подобные системы применяют в индустрии игр и в медицине в реабилитации неврологических больных.

Исследователи опирались на эксперименты с использованием функциональной магнитно-резонансной томографии (ФМРТ), проводившиеся последние 10 лет. Эти эксперименты показали, что у человека слегка разнесены области мозга, отвечающие за представление тех или иных классов объектов. Вместо магнитно-резонансных томографов российские учёные решили использовать более доступные и дешёвые электроэнцефалографы. Предполагается, что каждый образ, сформированный в мозгу человека (например, образ бутерброда или тёплого моря) даёт свою неповторимую энцефалограмму. Создав «эталонную» базу данных энцефалограмм, полученных при формировании тех или иных образов, можно решать обратную задачу, что должно найти применение в психоанализе, биометрии, а при сочетании с другими методами исследования (например, ЭКГ) и определения состояния всего организма.

Исследователи, чтобы сформировать обширную базу данных, разработали сайт проекта, с помощью которого участник испытания может удалённо передавать информацию, считанную датчиками с его мозга. Для этого человеку надевают на голову миниатюрный беспроводной прибор и подключают его к компьютеру с помощью Wi-Fi. Электрические сигналы мозга передаются на удалённый сервер через специально созданный интерфейс.

Сначала участник эксперимента проходит тренировочную сессию: ему показывают изображение предмета, на котором он должен сконцентрироваться, попытаться представить себе его в уме, запомнить. По результатам тренировки создаётся профайл конкретного человека, в котором записаны показания электроэнцефалографа , когда испытуемый представлял себе тот или иной образ.

Дальее участник эксперимента проходит собственно тестирование: представляет себе объекты, на которых он тренировался, пытаясь создавать их наиболее точный образ, и программа проверяет, насколько удачно человек его воссоздаёт, сравнивая электроэнцефалограмму с результатами тренировочных сессий.

Относительно недорогие устройства и возможность участвовать в эксперименте удалённо в перспективе делает эксперимент массовым. Сегодня на сайте размещены всего лишь две картинки, но потенциально система может содержать тысячи образов.

Создание большой специализированной базы данных электроэнцефалограмм, ассоциированных с образами и ключевыми словами, позволит исследователям определить степень способности овладевать подобной технологией, приспособить классификаторы для наибольшего числа людей. Сейчас учёные изучают, сколько классов объектов способен распознать такой интерфейс, могут ли распознаваться различные предметы одного класса. В планах – выяснить, сколько всего в мозге человека зон, отвечающих за представление групп объектов, и как они взаимодействуют. В дальнейшем авторы разработки предполагают заняться изучением возможности унификации образов абстрактных понятий, таких, как «политика», «инновации» — для этого потребуется большая база электроэнцефалограмм и разработка новых алгоритмов.

Перспективы применения технологии довольно обширны. Это, например, киберпоиск: человек представляет себе какой-то образ, система его распознает и отправляет запрос в поисковую систему(пока только Яндекс). Также технология может широко применяться в научных исследованиях, сфере образования. На её основе можно создавать приложения для телефонов и планшетов, социальных сетей, разрабатывать методы тренировки памяти и реабилитации больных.

Адрес проекта www.neurog.com