رابط مغز و رایانه
رابط مغز و رایانه
رابط مغز و رایانه
بالا: یک زن یک پهپاد RC را با استفاده از Emotiv Insight کنترل میکند.
تعریف واسط مغز و رایانه
BCI به چه معناست؟ یک BCI (واسط مغز و رایانه) فناوری است که سیگنالها را بین مغز و یک دستگاه خارجی ارسال و دریافت میکند. واسطهای مغز و رایانه را واسطهای مغز و ماشین نیز مینامند. BCIها سیگنالهای مغزی را جمعآوری و تفسیر کرده و آنها را به یک ماشین متصل منتقل میکنند که دستورات مرتبط با سیگنالهای دریافتی را خروجی میدهد.
یک تعریف سادهشده از BCI، این فناوری را به عنوان یک لینک ارتباطی بین مغز و یک دستگاه خارجی توصیف میکند.
BCI غیرفعال در مقابل BCI فعال
BCIها میتوانند غیرفعال یا فعال باشند. یک BCI غیرفعال صرفاً سیگنالهای مغزی را تفسیر میکند تا بینشی را در مورد وضعیت شناختی یک فرد ارائه دهد. به عنوان مثال، ممکن است حالت عاطفی کاربر را در طول یک مطالعه تحقیقاتی مصرفکننده یا برنامه آموزشی تشخیص دهد.
بالا: ناتالی لابرگر، متولد شده با ناتوانی حرکتی مغزی، از BCI فعال و یک هدست Epoc X برای کنترل یک بازوی اسکلت بیرونی در رله مشعل پارالمپیک ۲۰۲۴ استفاده میکند. بیشتر بدانید
یک BCI فعال کاربران را ملزم میکند تا به طور فعال سیگنالهای مغزی خود را برای تعامل با یک دستگاه خارجی تعدیل کنند. به عنوان مثال، یک کاربر ممکن است حرکت دادن بازوی خود را متصور شود که باعث میشود یک بازوی رباتیک به طور مشابه حرکت کند.
یک BCI چگونه کار میکند؟
مغز ما پر از سلولهایی به نام نورون است. هر بار که فکر میکنیم، حرکت میکنیم، احساس میکنیم یا چیزی را به یاد میآوریم، نورونهای ما در حال کار هستند. سیگنالهای بیوشیمیایی و الکتریکی این کار را انجام میدهند. دانشمندان میتوانند این سیگنالها را تشخیص داده و با استفاده از فناوری الکتروانسفالوگرافی (EEG) معنای آنها را تفسیر کنند. EEG میتواند سیگنالها را از مغز انسان بخواند و آنها را به تقویتکنندهها بفرستد. سیگنالهای تقویتشده سپس توسط یک برنامه رایانهای BCI تفسیر میشوند که از این سیگنالها برای کنترل یک دستگاه استفاده میکند.
اکتساب سیگنال
ECoG، LFP، EEG، SU، دیگر موارد
پردازش سیگنال
خودبازگشتی (Autoregressive)، تبدیل فوریه، فیلترهای فضایی مشترک (Common Spatial Filters)، فیلتر لاپلاسین، موجکها (Wavelets)، دیگر موارد
نمونههای دستگاه اثرگذار (Effector)
هجیکنندهها
مکاننماها
ویلچرها
پهپادها
اسباببازیها
بازیهای ویدئویی
اینترنت اشیاء (IoT)
بازوهای رباتیک
BCI چیست؟
یک BCI همچنین میتواند واسط مغز و ماشین، واسط کنترل عصبی، واسط ذهن و ماشین یا واسط عصبی مستقیم نامیده شود. یک BCI امکان ارتباط مستقیم بین مغز و یک دستگاه خارجی را فراهم میکند، که اغلب برای کنترل فعالیت آن است. BCIها سیگنالهای مغز را میخوانند و از الگوریتمهای یادگیری ماشین برای ترجمه سیگنالها به یک عمل خارجی استفاده میکنند.
تان لی، بنیانگذار و مدیرعامل EMOTIV راهحلها و فناوری BCI را در این سخنرانی TED از سال ۲۰۱۰ توضیح میدهد:
BCI و EEG
BCIهای مبتنی بر EEG با تکنیک استفاده از الکترودهای غیرتهاجمی EEG برای اندازهگیری فعالیت مغز و ترجمه سیگنالهای مغزی ثبتشده به دستورات مشخص میشوند.
BCIها تغییرات در فعالیت مغز را که از طریق EEG اندازهگیری میشود، تشخیص میدهند. فناوریهای BCI سپس این سیگنالها را به الگوریتمهای یادگیری ماشین منتقل میکنند. الگوریتمهای یادگیری ماشین برای شناسایی فعالیتهای مغزی نشان داده شده روی EEG که با احساسات، اقدامات و حالات خاصی مرتبط هستند، آموزش دیدهاند. هنگامی که الگوریتمها فعالیت مغزی منطبق با EEG را شناسایی میکنند، BCI میتواند دستورات خارجی را برای کنترل یک دستگاه (مانند مکاننمای رایانه، بازوی رباتیک یا ویلچر) ارسال کند.
این دستگاهها طوری برنامهریزی شدهاند که این دستورات را تفسیر و اجرا کنند، چه کنترل یک شیء فیزیکی باشد یا یک واسط دیجیتال. سوژهای که از دستگاه EEG استفاده میکند میتواند به «حرکت به چپ» فکر کند و مکاننما به سمت چپ حرکت میکند — این نمونهای از یک عمل خارجی است که روی یک واسط دیجیتالی انجام میشود.
BCI برای چه مواردی استفاده میشود؟
تحقیقات واسط مغز و رایانه
تحقیقات BCI (که تحقیقات واسط مغز و ماشین نیز نامیده میشود) نمایانگر یک رشته به سرعت در حال رشد است. محققان دانشگاهی بررسی کردهاند که آیا کاربران BCI میتوانند مستقیماً از طریق فعالیت مغزیِ صرف با نرمافزار رایانهای تعامل داشته باشند یا خیر. یک مطالعه، یک سیستم BCI را از نظر توانایی آن در تشخیص و طبقهبندی فعالیت مغز با اقدامات ذهنی مرتبط با آن مورد آزمایش قرار داد. نتایج نشان داد که این سیستم میتواند تمام اقدامات ذهنی را با موفقیت انجام دهد و با دادههای آموزشی بیشتر، بهبود یافته است.
به دلیل توانایی آن در دستکاری دستگاههای خارجی از طریق فعالیت مغز، بخش بزرگی از تحقیقات واسط مغز و رایانه بر کنترل از راه دور تمرکز دارد. محققان BCI همچنین از رباتهای انساننما استفاده کردهاند که توسط دستگاههای BCI برای دستکاری یک محیط از راه دور کنترل میشوند. BCI کاربر را قادر میسازد تا به راحتی ربات را در محیط دوردست کنترل کند. کاربر انسانی بازخوردی را از ربات دریافت میکند که به او کمک میکند غوطهوری کامل را در محیط دوردست احساس کند. این پتانسیل میتواند در موارد مختلف استفاده از BCI از جمله عملیات نظامی، عملیات پزشکی و مدیریت بلایا یا عملیات جستجو و نجات مفید باشد.
محققان همچنین از BCI برای درک اینکه شبکههای عصبی در زمان واقعی چه کار میکنند استفاده میکنند. اکثر سیستمهای بافت عصبی یا در سطح تکنورون درک میشوند یا در سطح شناختی در مورد آنها فلسفهبافی میشود. BCI برای مطالعه نحوه پاسخگویی سیستمهای بافت خاص به تحریک الکتریکی و آنچه میتواند در سطح شناختی معنی داشته باشد، مورد استفاده قرار میگیرد.
***سلب مسئولیت – محصولات EMOTIV فقط برای برنامههای تحقیقاتی و استفاده شخصی در نظر گرفته شدهاند. محصولات ما به عنوان تجهیزات پزشکی — همانطور که در دستورالعمل اتحادیه اروپا 93/42/EEC تعریف شده است، فروخته نمیشوند. محصولات ما برای تشخیص یا درمان بیماریها طراحی یا در نظر گرفته نشدهاند.
واسطهای مغز و رایانه در توانبخشی عصبی
واسطهای مغز و رایانه میتوانند به افرادی که امکان استفاده از اندامهای خود را ندارند، به دستگاههای کمکی نیاز دارند یا قادر به صحبت کردن نیستند، کمک کنند. استفاده از واسطهای مغز و رایانه در توانبخشی عصبی (فرآیند کمکپزشکی که هدف آن کمک به افراد مبتلا به اختلالات، آسیبها یا بیماریهای سیستم عصبی است) میتواند به بهبود توانایی فرد در هدایت تجربیات روزمره کمک کند. BCIها اغلب برای توانبخشی پس از سکته مغزی یا آسیب استفاده میشوند. در آینده، ممکن است شاهد استفاده از محصولات پزشکی BCI در جراحی یا سایر عملیات پزشکی باشیم.
BCI سوژههای دارای ناتوانی حرکتی را قادر میسازد تا از فعالیت مغز خود برای کنترل اشیاء در محیط خود و برقراری ارتباط استفاده کنند. واسطهای مغز و رایانه با استفاده از سیگنالهای EEG میتوانند به آنها کمک کنند تا اندام مصنوعی یا واسط رایانهای را کنترل کنند.
بازیهای واسط مغز و رایانه
نرمافزار BCI میتواند دستورات ذهنی را از دادههای EEG به دستوراتی در یک بازی ویدئویی «ترجمه» کند. در بازیهای واسط مغز و رایانه، سوژهها حین بازیهای واقعیت مجازی که برای کنترل اشیاء مجازی طراحی شدهاند، از یک هدست EEG استفاده میکنند. در بازیهای BCI، به جای استفاده از یک کنترلکننده بازی سنتی، سوژه از دستورات ذهنی برای فعال کردن اقدامات مبتنی بر حرکت در بازی — مانند «فشار دادن»، «کشیدن» یا «پریدن» استفاده میکند. BCI دستورات ذهنی را از EEG پردازش میکند و عملکرد مربوطه را در بازی VR (واقعیت مجازی با واسط کنترل عصبی مستقیم) راهاندازی میکند.
EMOTIV EPOC به عنوان یک کنترلکننده بازیهای ویدئویی در سال ۲۰۱۱ برای اولین بار عرضه شد. با اینکه این فناوری زودتر از زمان خود بود، پیشرفتها در سختافزار EEG، نرمافزار و هوش مصنوعی، بازی کردن بازیهای ویدئویی با مغزتان را آسانتر از همیشه کرده است.
آنگاه: بازیکردن Spirit Mountain بدون نیاز به دست با EPOC+ در سال ۲۰۱۱. (منبع) بازی Spirit Mountain از پایه برای بازی مبتنی بر BCI توسعه یافته بود. |
 اکنون: بازیکردن Elden Ring بدون نیاز به دست با Epoc X در سال ۲۰۲۴. (منبع) بازی Elden Ring برای رایانههای شخصی و کنسولها توسعه یافته بود. با استفاده از Cortex API یک کنترلکننده سفارشی BCI توسعه داده شد که امکان بازی بدون نیاز به دست را فراهم میکرد. |
دانلود نرمافزار EmotivBCI
توسعه بازیهای BCI
پروژههای BCI خود را با ما به اشتراک بگذارید! تگ #EMOTIV را در رسانههای اجتماعی بزنید یا به ما ایمیل ارسال کنید hello@emotiv.com.
دست به کمک بیشتری دارید؟ با ما تماس بگیرید
واسطهای مغز و رایانه چگونه میتوانند زندگی ما را تغییر دهند؟
BCIها امکانات فوقالعادهای برای تغییر زندگی افراد با آسیبهای حرکتی ارائه میکنند، زیرا به آنها اجازه میدهند تا فعالیتهای فیزیکی را انجام دهند که در غیر این صورت قادر به اجرای آنها نبودند. BCI سیگنالهای مغز را با استفاده از الگوریتمهای هوش مصنوعی به نتایج دستوری ترجمه میکند. این دستورات را میتوان برای کنترل صندلیهای چرخدار، پروتزهای حرکتی یا دیگر فناوریهای کمکی استفاده کرد.
فناوری BCI این پتانسیل را دارد که کارهای روزمره را برای افراد با هر سطح از توانایی آسانتر کند. برای مثال، BCIها میتوانند نیاز به تایپ کردن یا دادن فرمانهای صوتی را از بین ببرند — سوژهها میتوانند دستورات ناوبری و ورودی را از طریق فعالیت مغزی به رایانه صادر کنند.
مسائل اخلاقی واسط مغز و رایانه
با امکانات تغییردهنده زندگی به واسطه فناوری BCI، پیامدهای اخلاقی نیز به همراه میآید. با رشد زمینه تحقیقات واسط مغز و رایانه و ادامه بهبود فناوری در کاربردهای واسط مغز و رایانه، تعدادی از مسائل اخلاقی مربوط به واسط مغز و رایانه مطرح شده است.
مسائل امنیتی BCI
یک BCI یک نرمافزار کاربردی است و مانند هر نرمافزاری که اطلاعات را به یک دستگاه خارجی ارسال میکند، دادههای انتقالیافته را میتوان برای اهداف شوم استخراج کرد. امنیت بهویژه در فناوری BCI حیاتی است زیرا BCI سیگنالها را مستقیماً از سیستم عصبی سوژه میگیرد. در حالی که BCI در حال حاضر نمیتواند مقاصد کاربر، افکار خصوصی یا آنچه را که او میخواند یا مشاهده میکند استخراج کند، ترکیب دادههای BCI با محرکهای خاص میتواند روزی این امر را ممکن سازد. BCI میتواند برای تعیین وضعیت سلامتی کاربر یا آشنایی با رویدادهای خاص مورد استفاده قرار گیرد که این امر خطر جدی برای حریم خصوصی ایجاد میکند.
مسائل حریم خصوصی BCI
به همین ترتیب، حریم خصوصی یک مسئله مهم در اخلاق BCI است، زیرا سیگنالهای عصبی گرفته شده را میتوان برای دسترسی به اطلاعات خصوصی کاربر مورد استفاده قرار داد. متخصصان اخلاق نگرانیهایی را در مورد نحوه ذخیره و محافظت از دادههای BCI مطرح کردهاند. به عنوان مثال، آیا باید با دادههای BCI به عنوان دادههای پزشکی رفتار شود یا به عنوان دادههای تجاری؟ آیا دادههای BCI باید ناشناس نگه داشته شوند؟ کاربران چطور متوجه میشوند که از دادههای BCI آنها برای مقاصد تجاری استفاده شده است؟ در حالی که بخش عمدهای از بحث در مورد مسائل اخلاقی واسط مغز و رایانه هنوز در حال شکلگیری است، مسائل مربوط به حریم خصوصی و امنیت همچنان از دغدغههای اصلی هستند.
بیاموزید که چگونه EMOTIV دادههای مغزی شما را ایمن نگه میدارد.
موارد استفاده BCI
در اینجا برخی از رایجترین نمونههای واسط مغز و رایانه که امروزه استفاده میشوند آورده شده است:
علوم اعصاب
نظامی
پزشکی
نجات/مدیریت بحران
امنیت
آموزش
توانبخشی
تاریخچهای کوتاه از BCI
شروع اولیه تاریخچه BCI را میتوان به هانس برگر، فیزیولوژیست و روانپزشک آلمانی نسبت داد. برگر الکتروانسفالوگرام را اختراع کرد، دستگاهی که سیگنالهای EEG را ثبت میکند. ثبت اولین امواج مغزی EEG انسان در سال ۱۹۲۴ به او نسبت داده میشود.
اولین آزمایش منتشرشده BCI شامل استفاده از EEG برای حرکت دادن مکاننما روی صفحه بود. این آزمایش در سال ۱۹۷۷ اولین استفاده موفقیتآمیز ثبتشده از BCI در آزمایشگاه بود.
یک آزمایش تاریخی در سال ۱۹۸۸ که توسط نظیران استیو بوزینوفسکی، میخائیل شستاکوف و لیلیانا بوزینوفسکا انجام شد، از BCI و EEG برای کنترل یک ربات استفاده کرد. سوژه با ارسال سیگنالهای مغزی از یک دستگاه EEG به نرمافزار BCI متصل به ربات، ربات را هدایت کرد تا خط روی زمین را دنبال کند. این آزمایش اولین آزمایش موفقیتآمیز در کنترل یک شیء فیزیکی با استفاده از دستگاه EEG بود.
از آن زمان، انواع شرکتهای فناوری عصبی با هدف ایجاد ایمپلنتهای BCI و فناوریهای پوشیدنی ایمن و مؤثر جهت استفاده روزمره تشکیل شدهاند. EMOTIV اولین شرکتی بود که یک هدست بیسیم EEG را در سال ۲۰۱۱ معرفی کرد.
اخیراً، در سال ۲۰۱۷، رودریگو هوبنر مندس که دچار فلج چهار اندام بود، به لطف فناوریهای BCI و هدست EMOTIV EEG، به اولین فردی تبدیل شد که تا به حال خودروی F1 را تنها با استفاده از امواج مغزی خود رانندگی کرده است.
شرکت Neuralink متعلق به کارآفرین بزرگ، ایلان ماسک، سرمایهگذاری متمرکز بر ساخت دستگاههای BCI است که میتوانند در مغز انسان کاشته شوند. در سال ۲۰۲۴، شرکتکنندهای به نام الکس با موفقیت مکاننما را کنترل کرد و با امواج مغزی خود به بازی ویدئویی پرداخت.
فیسبوک نیز در سال ۲۰۱۷ اعلام کرد که در حال ساخت یک BCI است. هدف واسط مغز و رایانه فیسبوک این است که به کاربران اجازه دهد فقط با استفاده از امواج مغزی خود از طریق واسطهای غیرتهاجمی مغز و رایانه تایپ کنند.
چه کسی واسطهای مغز و رایانه را اختراع کرد؟
پروفسور جاکوب ویدال از دانشگاه UCLA واژه «BCI» را ابداع کرد و اولین مقالات علمی ارزیابی شده توسط همتایان را در این زمینه ارائه داد. ویدال به طور گستردهای به عنوان مخترع BCIها شناخته میشود، که این موضوع در مقالات علمی داوری شده نیز منعکس شده است.
آیا EMOTIV دستگاههای واسط مغز و رایانه را ارئه میدهد؟
بله! EMOTIV یک پیشگام شناختهشده و رهبر بازار در زمینه BCI برای راهحلهای سازمانی، استفاده شخصی و فناوری بیسیم EEG است.
EMOTIV دستگاههای واسط مغز و رایانه را ارائه میدهد که میتوانند با نرمافزار واسط مغز و رایانه با عنوان EmotivBCI جفت شوند. از EmotivBCI میتوان مستقیماً برای پیادهسازی یک BCI در رایانه استفاده کرد. همچنین میتواند با پلتفرم متنباز و رایگان NodeRed جفت شود، که خروجیهای BCI را به بسیاری از دستگاههای سختافزاری خارجی سازگار متصل میکند تا کنترل ذهنی مستقیم روی تجهیزات دنیای واقعی پیادهسازی شود. EmotivBCI و NodeRed به توسعهدهندگان اجازه میدهند تا برنامههای BCI بسازند. دستگاههای واسط مغز و رایانه EMOTIV شامل هدستهای Emotiv Insight و EMOTIV Epoc X EEG است.
مشاهده تمامی محصولات BCI شرکت EMOTIV
ادامه مطلب:
بالا: یک زن یک پهپاد RC را با استفاده از Emotiv Insight کنترل میکند.
تعریف واسط مغز و رایانه
BCI به چه معناست؟ یک BCI (واسط مغز و رایانه) فناوری است که سیگنالها را بین مغز و یک دستگاه خارجی ارسال و دریافت میکند. واسطهای مغز و رایانه را واسطهای مغز و ماشین نیز مینامند. BCIها سیگنالهای مغزی را جمعآوری و تفسیر کرده و آنها را به یک ماشین متصل منتقل میکنند که دستورات مرتبط با سیگنالهای دریافتی را خروجی میدهد.
یک تعریف سادهشده از BCI، این فناوری را به عنوان یک لینک ارتباطی بین مغز و یک دستگاه خارجی توصیف میکند.
BCI غیرفعال در مقابل BCI فعال
BCIها میتوانند غیرفعال یا فعال باشند. یک BCI غیرفعال صرفاً سیگنالهای مغزی را تفسیر میکند تا بینشی را در مورد وضعیت شناختی یک فرد ارائه دهد. به عنوان مثال، ممکن است حالت عاطفی کاربر را در طول یک مطالعه تحقیقاتی مصرفکننده یا برنامه آموزشی تشخیص دهد.
بالا: ناتالی لابرگر، متولد شده با ناتوانی حرکتی مغزی، از BCI فعال و یک هدست Epoc X برای کنترل یک بازوی اسکلت بیرونی در رله مشعل پارالمپیک ۲۰۲۴ استفاده میکند. بیشتر بدانید
یک BCI فعال کاربران را ملزم میکند تا به طور فعال سیگنالهای مغزی خود را برای تعامل با یک دستگاه خارجی تعدیل کنند. به عنوان مثال، یک کاربر ممکن است حرکت دادن بازوی خود را متصور شود که باعث میشود یک بازوی رباتیک به طور مشابه حرکت کند.
یک BCI چگونه کار میکند؟
مغز ما پر از سلولهایی به نام نورون است. هر بار که فکر میکنیم، حرکت میکنیم، احساس میکنیم یا چیزی را به یاد میآوریم، نورونهای ما در حال کار هستند. سیگنالهای بیوشیمیایی و الکتریکی این کار را انجام میدهند. دانشمندان میتوانند این سیگنالها را تشخیص داده و با استفاده از فناوری الکتروانسفالوگرافی (EEG) معنای آنها را تفسیر کنند. EEG میتواند سیگنالها را از مغز انسان بخواند و آنها را به تقویتکنندهها بفرستد. سیگنالهای تقویتشده سپس توسط یک برنامه رایانهای BCI تفسیر میشوند که از این سیگنالها برای کنترل یک دستگاه استفاده میکند.
اکتساب سیگنال
ECoG، LFP، EEG، SU، دیگر موارد
پردازش سیگنال
خودبازگشتی (Autoregressive)، تبدیل فوریه، فیلترهای فضایی مشترک (Common Spatial Filters)، فیلتر لاپلاسین، موجکها (Wavelets)، دیگر موارد
نمونههای دستگاه اثرگذار (Effector)
هجیکنندهها
مکاننماها
ویلچرها
پهپادها
اسباببازیها
بازیهای ویدئویی
اینترنت اشیاء (IoT)
بازوهای رباتیک
BCI چیست؟
یک BCI همچنین میتواند واسط مغز و ماشین، واسط کنترل عصبی، واسط ذهن و ماشین یا واسط عصبی مستقیم نامیده شود. یک BCI امکان ارتباط مستقیم بین مغز و یک دستگاه خارجی را فراهم میکند، که اغلب برای کنترل فعالیت آن است. BCIها سیگنالهای مغز را میخوانند و از الگوریتمهای یادگیری ماشین برای ترجمه سیگنالها به یک عمل خارجی استفاده میکنند.
تان لی، بنیانگذار و مدیرعامل EMOTIV راهحلها و فناوری BCI را در این سخنرانی TED از سال ۲۰۱۰ توضیح میدهد:
BCI و EEG
BCIهای مبتنی بر EEG با تکنیک استفاده از الکترودهای غیرتهاجمی EEG برای اندازهگیری فعالیت مغز و ترجمه سیگنالهای مغزی ثبتشده به دستورات مشخص میشوند.
BCIها تغییرات در فعالیت مغز را که از طریق EEG اندازهگیری میشود، تشخیص میدهند. فناوریهای BCI سپس این سیگنالها را به الگوریتمهای یادگیری ماشین منتقل میکنند. الگوریتمهای یادگیری ماشین برای شناسایی فعالیتهای مغزی نشان داده شده روی EEG که با احساسات، اقدامات و حالات خاصی مرتبط هستند، آموزش دیدهاند. هنگامی که الگوریتمها فعالیت مغزی منطبق با EEG را شناسایی میکنند، BCI میتواند دستورات خارجی را برای کنترل یک دستگاه (مانند مکاننمای رایانه، بازوی رباتیک یا ویلچر) ارسال کند.
این دستگاهها طوری برنامهریزی شدهاند که این دستورات را تفسیر و اجرا کنند، چه کنترل یک شیء فیزیکی باشد یا یک واسط دیجیتال. سوژهای که از دستگاه EEG استفاده میکند میتواند به «حرکت به چپ» فکر کند و مکاننما به سمت چپ حرکت میکند — این نمونهای از یک عمل خارجی است که روی یک واسط دیجیتالی انجام میشود.
BCI برای چه مواردی استفاده میشود؟
تحقیقات واسط مغز و رایانه
تحقیقات BCI (که تحقیقات واسط مغز و ماشین نیز نامیده میشود) نمایانگر یک رشته به سرعت در حال رشد است. محققان دانشگاهی بررسی کردهاند که آیا کاربران BCI میتوانند مستقیماً از طریق فعالیت مغزیِ صرف با نرمافزار رایانهای تعامل داشته باشند یا خیر. یک مطالعه، یک سیستم BCI را از نظر توانایی آن در تشخیص و طبقهبندی فعالیت مغز با اقدامات ذهنی مرتبط با آن مورد آزمایش قرار داد. نتایج نشان داد که این سیستم میتواند تمام اقدامات ذهنی را با موفقیت انجام دهد و با دادههای آموزشی بیشتر، بهبود یافته است.
به دلیل توانایی آن در دستکاری دستگاههای خارجی از طریق فعالیت مغز، بخش بزرگی از تحقیقات واسط مغز و رایانه بر کنترل از راه دور تمرکز دارد. محققان BCI همچنین از رباتهای انساننما استفاده کردهاند که توسط دستگاههای BCI برای دستکاری یک محیط از راه دور کنترل میشوند. BCI کاربر را قادر میسازد تا به راحتی ربات را در محیط دوردست کنترل کند. کاربر انسانی بازخوردی را از ربات دریافت میکند که به او کمک میکند غوطهوری کامل را در محیط دوردست احساس کند. این پتانسیل میتواند در موارد مختلف استفاده از BCI از جمله عملیات نظامی، عملیات پزشکی و مدیریت بلایا یا عملیات جستجو و نجات مفید باشد.
محققان همچنین از BCI برای درک اینکه شبکههای عصبی در زمان واقعی چه کار میکنند استفاده میکنند. اکثر سیستمهای بافت عصبی یا در سطح تکنورون درک میشوند یا در سطح شناختی در مورد آنها فلسفهبافی میشود. BCI برای مطالعه نحوه پاسخگویی سیستمهای بافت خاص به تحریک الکتریکی و آنچه میتواند در سطح شناختی معنی داشته باشد، مورد استفاده قرار میگیرد.
***سلب مسئولیت – محصولات EMOTIV فقط برای برنامههای تحقیقاتی و استفاده شخصی در نظر گرفته شدهاند. محصولات ما به عنوان تجهیزات پزشکی — همانطور که در دستورالعمل اتحادیه اروپا 93/42/EEC تعریف شده است، فروخته نمیشوند. محصولات ما برای تشخیص یا درمان بیماریها طراحی یا در نظر گرفته نشدهاند.
واسطهای مغز و رایانه در توانبخشی عصبی
واسطهای مغز و رایانه میتوانند به افرادی که امکان استفاده از اندامهای خود را ندارند، به دستگاههای کمکی نیاز دارند یا قادر به صحبت کردن نیستند، کمک کنند. استفاده از واسطهای مغز و رایانه در توانبخشی عصبی (فرآیند کمکپزشکی که هدف آن کمک به افراد مبتلا به اختلالات، آسیبها یا بیماریهای سیستم عصبی است) میتواند به بهبود توانایی فرد در هدایت تجربیات روزمره کمک کند. BCIها اغلب برای توانبخشی پس از سکته مغزی یا آسیب استفاده میشوند. در آینده، ممکن است شاهد استفاده از محصولات پزشکی BCI در جراحی یا سایر عملیات پزشکی باشیم.
BCI سوژههای دارای ناتوانی حرکتی را قادر میسازد تا از فعالیت مغز خود برای کنترل اشیاء در محیط خود و برقراری ارتباط استفاده کنند. واسطهای مغز و رایانه با استفاده از سیگنالهای EEG میتوانند به آنها کمک کنند تا اندام مصنوعی یا واسط رایانهای را کنترل کنند.
بازیهای واسط مغز و رایانه
نرمافزار BCI میتواند دستورات ذهنی را از دادههای EEG به دستوراتی در یک بازی ویدئویی «ترجمه» کند. در بازیهای واسط مغز و رایانه، سوژهها حین بازیهای واقعیت مجازی که برای کنترل اشیاء مجازی طراحی شدهاند، از یک هدست EEG استفاده میکنند. در بازیهای BCI، به جای استفاده از یک کنترلکننده بازی سنتی، سوژه از دستورات ذهنی برای فعال کردن اقدامات مبتنی بر حرکت در بازی — مانند «فشار دادن»، «کشیدن» یا «پریدن» استفاده میکند. BCI دستورات ذهنی را از EEG پردازش میکند و عملکرد مربوطه را در بازی VR (واقعیت مجازی با واسط کنترل عصبی مستقیم) راهاندازی میکند.
EMOTIV EPOC به عنوان یک کنترلکننده بازیهای ویدئویی در سال ۲۰۱۱ برای اولین بار عرضه شد. با اینکه این فناوری زودتر از زمان خود بود، پیشرفتها در سختافزار EEG، نرمافزار و هوش مصنوعی، بازی کردن بازیهای ویدئویی با مغزتان را آسانتر از همیشه کرده است.
آنگاه: بازیکردن Spirit Mountain بدون نیاز به دست با EPOC+ در سال ۲۰۱۱. (منبع) بازی Spirit Mountain از پایه برای بازی مبتنی بر BCI توسعه یافته بود. |
اکنون: بازیکردن Elden Ring بدون نیاز به دست با Epoc X در سال ۲۰۲۴. (منبع) بازی Elden Ring برای رایانههای شخصی و کنسولها توسعه یافته بود. با استفاده از Cortex API یک کنترلکننده سفارشی BCI توسعه داده شد که امکان بازی بدون نیاز به دست را فراهم میکرد. |
دانلود نرمافزار EmotivBCI
توسعه بازیهای BCI
پروژههای BCI خود را با ما به اشتراک بگذارید! تگ #EMOTIV را در رسانههای اجتماعی بزنید یا به ما ایمیل ارسال کنید hello@emotiv.com.
دست به کمک بیشتری دارید؟ با ما تماس بگیرید
واسطهای مغز و رایانه چگونه میتوانند زندگی ما را تغییر دهند؟
BCIها امکانات فوقالعادهای برای تغییر زندگی افراد با آسیبهای حرکتی ارائه میکنند، زیرا به آنها اجازه میدهند تا فعالیتهای فیزیکی را انجام دهند که در غیر این صورت قادر به اجرای آنها نبودند. BCI سیگنالهای مغز را با استفاده از الگوریتمهای هوش مصنوعی به نتایج دستوری ترجمه میکند. این دستورات را میتوان برای کنترل صندلیهای چرخدار، پروتزهای حرکتی یا دیگر فناوریهای کمکی استفاده کرد.
فناوری BCI این پتانسیل را دارد که کارهای روزمره را برای افراد با هر سطح از توانایی آسانتر کند. برای مثال، BCIها میتوانند نیاز به تایپ کردن یا دادن فرمانهای صوتی را از بین ببرند — سوژهها میتوانند دستورات ناوبری و ورودی را از طریق فعالیت مغزی به رایانه صادر کنند.
مسائل اخلاقی واسط مغز و رایانه
با امکانات تغییردهنده زندگی به واسطه فناوری BCI، پیامدهای اخلاقی نیز به همراه میآید. با رشد زمینه تحقیقات واسط مغز و رایانه و ادامه بهبود فناوری در کاربردهای واسط مغز و رایانه، تعدادی از مسائل اخلاقی مربوط به واسط مغز و رایانه مطرح شده است.
مسائل امنیتی BCI
یک BCI یک نرمافزار کاربردی است و مانند هر نرمافزاری که اطلاعات را به یک دستگاه خارجی ارسال میکند، دادههای انتقالیافته را میتوان برای اهداف شوم استخراج کرد. امنیت بهویژه در فناوری BCI حیاتی است زیرا BCI سیگنالها را مستقیماً از سیستم عصبی سوژه میگیرد. در حالی که BCI در حال حاضر نمیتواند مقاصد کاربر، افکار خصوصی یا آنچه را که او میخواند یا مشاهده میکند استخراج کند، ترکیب دادههای BCI با محرکهای خاص میتواند روزی این امر را ممکن سازد. BCI میتواند برای تعیین وضعیت سلامتی کاربر یا آشنایی با رویدادهای خاص مورد استفاده قرار گیرد که این امر خطر جدی برای حریم خصوصی ایجاد میکند.
مسائل حریم خصوصی BCI
به همین ترتیب، حریم خصوصی یک مسئله مهم در اخلاق BCI است، زیرا سیگنالهای عصبی گرفته شده را میتوان برای دسترسی به اطلاعات خصوصی کاربر مورد استفاده قرار داد. متخصصان اخلاق نگرانیهایی را در مورد نحوه ذخیره و محافظت از دادههای BCI مطرح کردهاند. به عنوان مثال، آیا باید با دادههای BCI به عنوان دادههای پزشکی رفتار شود یا به عنوان دادههای تجاری؟ آیا دادههای BCI باید ناشناس نگه داشته شوند؟ کاربران چطور متوجه میشوند که از دادههای BCI آنها برای مقاصد تجاری استفاده شده است؟ در حالی که بخش عمدهای از بحث در مورد مسائل اخلاقی واسط مغز و رایانه هنوز در حال شکلگیری است، مسائل مربوط به حریم خصوصی و امنیت همچنان از دغدغههای اصلی هستند.
بیاموزید که چگونه EMOTIV دادههای مغزی شما را ایمن نگه میدارد.
موارد استفاده BCI
در اینجا برخی از رایجترین نمونههای واسط مغز و رایانه که امروزه استفاده میشوند آورده شده است:
علوم اعصاب
نظامی
پزشکی
نجات/مدیریت بحران
امنیت
آموزش
توانبخشی
تاریخچهای کوتاه از BCI
شروع اولیه تاریخچه BCI را میتوان به هانس برگر، فیزیولوژیست و روانپزشک آلمانی نسبت داد. برگر الکتروانسفالوگرام را اختراع کرد، دستگاهی که سیگنالهای EEG را ثبت میکند. ثبت اولین امواج مغزی EEG انسان در سال ۱۹۲۴ به او نسبت داده میشود.
اولین آزمایش منتشرشده BCI شامل استفاده از EEG برای حرکت دادن مکاننما روی صفحه بود. این آزمایش در سال ۱۹۷۷ اولین استفاده موفقیتآمیز ثبتشده از BCI در آزمایشگاه بود.
یک آزمایش تاریخی در سال ۱۹۸۸ که توسط نظیران استیو بوزینوفسکی، میخائیل شستاکوف و لیلیانا بوزینوفسکا انجام شد، از BCI و EEG برای کنترل یک ربات استفاده کرد. سوژه با ارسال سیگنالهای مغزی از یک دستگاه EEG به نرمافزار BCI متصل به ربات، ربات را هدایت کرد تا خط روی زمین را دنبال کند. این آزمایش اولین آزمایش موفقیتآمیز در کنترل یک شیء فیزیکی با استفاده از دستگاه EEG بود.
از آن زمان، انواع شرکتهای فناوری عصبی با هدف ایجاد ایمپلنتهای BCI و فناوریهای پوشیدنی ایمن و مؤثر جهت استفاده روزمره تشکیل شدهاند. EMOTIV اولین شرکتی بود که یک هدست بیسیم EEG را در سال ۲۰۱۱ معرفی کرد.
اخیراً، در سال ۲۰۱۷، رودریگو هوبنر مندس که دچار فلج چهار اندام بود، به لطف فناوریهای BCI و هدست EMOTIV EEG، به اولین فردی تبدیل شد که تا به حال خودروی F1 را تنها با استفاده از امواج مغزی خود رانندگی کرده است.
شرکت Neuralink متعلق به کارآفرین بزرگ، ایلان ماسک، سرمایهگذاری متمرکز بر ساخت دستگاههای BCI است که میتوانند در مغز انسان کاشته شوند. در سال ۲۰۲۴، شرکتکنندهای به نام الکس با موفقیت مکاننما را کنترل کرد و با امواج مغزی خود به بازی ویدئویی پرداخت.
فیسبوک نیز در سال ۲۰۱۷ اعلام کرد که در حال ساخت یک BCI است. هدف واسط مغز و رایانه فیسبوک این است که به کاربران اجازه دهد فقط با استفاده از امواج مغزی خود از طریق واسطهای غیرتهاجمی مغز و رایانه تایپ کنند.
چه کسی واسطهای مغز و رایانه را اختراع کرد؟
پروفسور جاکوب ویدال از دانشگاه UCLA واژه «BCI» را ابداع کرد و اولین مقالات علمی ارزیابی شده توسط همتایان را در این زمینه ارائه داد. ویدال به طور گستردهای به عنوان مخترع BCIها شناخته میشود، که این موضوع در مقالات علمی داوری شده نیز منعکس شده است.
آیا EMOTIV دستگاههای واسط مغز و رایانه را ارئه میدهد؟
بله! EMOTIV یک پیشگام شناختهشده و رهبر بازار در زمینه BCI برای راهحلهای سازمانی، استفاده شخصی و فناوری بیسیم EEG است.
EMOTIV دستگاههای واسط مغز و رایانه را ارائه میدهد که میتوانند با نرمافزار واسط مغز و رایانه با عنوان EmotivBCI جفت شوند. از EmotivBCI میتوان مستقیماً برای پیادهسازی یک BCI در رایانه استفاده کرد. همچنین میتواند با پلتفرم متنباز و رایگان NodeRed جفت شود، که خروجیهای BCI را به بسیاری از دستگاههای سختافزاری خارجی سازگار متصل میکند تا کنترل ذهنی مستقیم روی تجهیزات دنیای واقعی پیادهسازی شود. EmotivBCI و NodeRed به توسعهدهندگان اجازه میدهند تا برنامههای BCI بسازند. دستگاههای واسط مغز و رایانه EMOTIV شامل هدستهای Emotiv Insight و EMOTIV Epoc X EEG است.
مشاهده تمامی محصولات BCI شرکت EMOTIV
ادامه مطلب:
بالا: یک زن یک پهپاد RC را با استفاده از Emotiv Insight کنترل میکند.
تعریف واسط مغز و رایانه
BCI به چه معناست؟ یک BCI (واسط مغز و رایانه) فناوری است که سیگنالها را بین مغز و یک دستگاه خارجی ارسال و دریافت میکند. واسطهای مغز و رایانه را واسطهای مغز و ماشین نیز مینامند. BCIها سیگنالهای مغزی را جمعآوری و تفسیر کرده و آنها را به یک ماشین متصل منتقل میکنند که دستورات مرتبط با سیگنالهای دریافتی را خروجی میدهد.
یک تعریف سادهشده از BCI، این فناوری را به عنوان یک لینک ارتباطی بین مغز و یک دستگاه خارجی توصیف میکند.
BCI غیرفعال در مقابل BCI فعال
BCIها میتوانند غیرفعال یا فعال باشند. یک BCI غیرفعال صرفاً سیگنالهای مغزی را تفسیر میکند تا بینشی را در مورد وضعیت شناختی یک فرد ارائه دهد. به عنوان مثال، ممکن است حالت عاطفی کاربر را در طول یک مطالعه تحقیقاتی مصرفکننده یا برنامه آموزشی تشخیص دهد.
بالا: ناتالی لابرگر، متولد شده با ناتوانی حرکتی مغزی، از BCI فعال و یک هدست Epoc X برای کنترل یک بازوی اسکلت بیرونی در رله مشعل پارالمپیک ۲۰۲۴ استفاده میکند. بیشتر بدانید
یک BCI فعال کاربران را ملزم میکند تا به طور فعال سیگنالهای مغزی خود را برای تعامل با یک دستگاه خارجی تعدیل کنند. به عنوان مثال، یک کاربر ممکن است حرکت دادن بازوی خود را متصور شود که باعث میشود یک بازوی رباتیک به طور مشابه حرکت کند.
یک BCI چگونه کار میکند؟
مغز ما پر از سلولهایی به نام نورون است. هر بار که فکر میکنیم، حرکت میکنیم، احساس میکنیم یا چیزی را به یاد میآوریم، نورونهای ما در حال کار هستند. سیگنالهای بیوشیمیایی و الکتریکی این کار را انجام میدهند. دانشمندان میتوانند این سیگنالها را تشخیص داده و با استفاده از فناوری الکتروانسفالوگرافی (EEG) معنای آنها را تفسیر کنند. EEG میتواند سیگنالها را از مغز انسان بخواند و آنها را به تقویتکنندهها بفرستد. سیگنالهای تقویتشده سپس توسط یک برنامه رایانهای BCI تفسیر میشوند که از این سیگنالها برای کنترل یک دستگاه استفاده میکند.
اکتساب سیگنال
ECoG، LFP، EEG، SU، دیگر موارد
پردازش سیگنال
خودبازگشتی (Autoregressive)، تبدیل فوریه، فیلترهای فضایی مشترک (Common Spatial Filters)، فیلتر لاپلاسین، موجکها (Wavelets)، دیگر موارد
نمونههای دستگاه اثرگذار (Effector)
هجیکنندهها
مکاننماها
ویلچرها
پهپادها
اسباببازیها
بازیهای ویدئویی
اینترنت اشیاء (IoT)
بازوهای رباتیک
BCI چیست؟
یک BCI همچنین میتواند واسط مغز و ماشین، واسط کنترل عصبی، واسط ذهن و ماشین یا واسط عصبی مستقیم نامیده شود. یک BCI امکان ارتباط مستقیم بین مغز و یک دستگاه خارجی را فراهم میکند، که اغلب برای کنترل فعالیت آن است. BCIها سیگنالهای مغز را میخوانند و از الگوریتمهای یادگیری ماشین برای ترجمه سیگنالها به یک عمل خارجی استفاده میکنند.
تان لی، بنیانگذار و مدیرعامل EMOTIV راهحلها و فناوری BCI را در این سخنرانی TED از سال ۲۰۱۰ توضیح میدهد:
BCI و EEG
BCIهای مبتنی بر EEG با تکنیک استفاده از الکترودهای غیرتهاجمی EEG برای اندازهگیری فعالیت مغز و ترجمه سیگنالهای مغزی ثبتشده به دستورات مشخص میشوند.
BCIها تغییرات در فعالیت مغز را که از طریق EEG اندازهگیری میشود، تشخیص میدهند. فناوریهای BCI سپس این سیگنالها را به الگوریتمهای یادگیری ماشین منتقل میکنند. الگوریتمهای یادگیری ماشین برای شناسایی فعالیتهای مغزی نشان داده شده روی EEG که با احساسات، اقدامات و حالات خاصی مرتبط هستند، آموزش دیدهاند. هنگامی که الگوریتمها فعالیت مغزی منطبق با EEG را شناسایی میکنند، BCI میتواند دستورات خارجی را برای کنترل یک دستگاه (مانند مکاننمای رایانه، بازوی رباتیک یا ویلچر) ارسال کند.
این دستگاهها طوری برنامهریزی شدهاند که این دستورات را تفسیر و اجرا کنند، چه کنترل یک شیء فیزیکی باشد یا یک واسط دیجیتال. سوژهای که از دستگاه EEG استفاده میکند میتواند به «حرکت به چپ» فکر کند و مکاننما به سمت چپ حرکت میکند — این نمونهای از یک عمل خارجی است که روی یک واسط دیجیتالی انجام میشود.
BCI برای چه مواردی استفاده میشود؟
تحقیقات واسط مغز و رایانه
تحقیقات BCI (که تحقیقات واسط مغز و ماشین نیز نامیده میشود) نمایانگر یک رشته به سرعت در حال رشد است. محققان دانشگاهی بررسی کردهاند که آیا کاربران BCI میتوانند مستقیماً از طریق فعالیت مغزیِ صرف با نرمافزار رایانهای تعامل داشته باشند یا خیر. یک مطالعه، یک سیستم BCI را از نظر توانایی آن در تشخیص و طبقهبندی فعالیت مغز با اقدامات ذهنی مرتبط با آن مورد آزمایش قرار داد. نتایج نشان داد که این سیستم میتواند تمام اقدامات ذهنی را با موفقیت انجام دهد و با دادههای آموزشی بیشتر، بهبود یافته است.
به دلیل توانایی آن در دستکاری دستگاههای خارجی از طریق فعالیت مغز، بخش بزرگی از تحقیقات واسط مغز و رایانه بر کنترل از راه دور تمرکز دارد. محققان BCI همچنین از رباتهای انساننما استفاده کردهاند که توسط دستگاههای BCI برای دستکاری یک محیط از راه دور کنترل میشوند. BCI کاربر را قادر میسازد تا به راحتی ربات را در محیط دوردست کنترل کند. کاربر انسانی بازخوردی را از ربات دریافت میکند که به او کمک میکند غوطهوری کامل را در محیط دوردست احساس کند. این پتانسیل میتواند در موارد مختلف استفاده از BCI از جمله عملیات نظامی، عملیات پزشکی و مدیریت بلایا یا عملیات جستجو و نجات مفید باشد.
محققان همچنین از BCI برای درک اینکه شبکههای عصبی در زمان واقعی چه کار میکنند استفاده میکنند. اکثر سیستمهای بافت عصبی یا در سطح تکنورون درک میشوند یا در سطح شناختی در مورد آنها فلسفهبافی میشود. BCI برای مطالعه نحوه پاسخگویی سیستمهای بافت خاص به تحریک الکتریکی و آنچه میتواند در سطح شناختی معنی داشته باشد، مورد استفاده قرار میگیرد.
***سلب مسئولیت – محصولات EMOTIV فقط برای برنامههای تحقیقاتی و استفاده شخصی در نظر گرفته شدهاند. محصولات ما به عنوان تجهیزات پزشکی — همانطور که در دستورالعمل اتحادیه اروپا 93/42/EEC تعریف شده است، فروخته نمیشوند. محصولات ما برای تشخیص یا درمان بیماریها طراحی یا در نظر گرفته نشدهاند.
واسطهای مغز و رایانه در توانبخشی عصبی
واسطهای مغز و رایانه میتوانند به افرادی که امکان استفاده از اندامهای خود را ندارند، به دستگاههای کمکی نیاز دارند یا قادر به صحبت کردن نیستند، کمک کنند. استفاده از واسطهای مغز و رایانه در توانبخشی عصبی (فرآیند کمکپزشکی که هدف آن کمک به افراد مبتلا به اختلالات، آسیبها یا بیماریهای سیستم عصبی است) میتواند به بهبود توانایی فرد در هدایت تجربیات روزمره کمک کند. BCIها اغلب برای توانبخشی پس از سکته مغزی یا آسیب استفاده میشوند. در آینده، ممکن است شاهد استفاده از محصولات پزشکی BCI در جراحی یا سایر عملیات پزشکی باشیم.
BCI سوژههای دارای ناتوانی حرکتی را قادر میسازد تا از فعالیت مغز خود برای کنترل اشیاء در محیط خود و برقراری ارتباط استفاده کنند. واسطهای مغز و رایانه با استفاده از سیگنالهای EEG میتوانند به آنها کمک کنند تا اندام مصنوعی یا واسط رایانهای را کنترل کنند.
بازیهای واسط مغز و رایانه
نرمافزار BCI میتواند دستورات ذهنی را از دادههای EEG به دستوراتی در یک بازی ویدئویی «ترجمه» کند. در بازیهای واسط مغز و رایانه، سوژهها حین بازیهای واقعیت مجازی که برای کنترل اشیاء مجازی طراحی شدهاند، از یک هدست EEG استفاده میکنند. در بازیهای BCI، به جای استفاده از یک کنترلکننده بازی سنتی، سوژه از دستورات ذهنی برای فعال کردن اقدامات مبتنی بر حرکت در بازی — مانند «فشار دادن»، «کشیدن» یا «پریدن» استفاده میکند. BCI دستورات ذهنی را از EEG پردازش میکند و عملکرد مربوطه را در بازی VR (واقعیت مجازی با واسط کنترل عصبی مستقیم) راهاندازی میکند.
EMOTIV EPOC به عنوان یک کنترلکننده بازیهای ویدئویی در سال ۲۰۱۱ برای اولین بار عرضه شد. با اینکه این فناوری زودتر از زمان خود بود، پیشرفتها در سختافزار EEG، نرمافزار و هوش مصنوعی، بازی کردن بازیهای ویدئویی با مغزتان را آسانتر از همیشه کرده است.
آنگاه: بازیکردن Spirit Mountain بدون نیاز به دست با EPOC+ در سال ۲۰۱۱. (منبع) بازی Spirit Mountain از پایه برای بازی مبتنی بر BCI توسعه یافته بود. |
اکنون: بازیکردن Elden Ring بدون نیاز به دست با Epoc X در سال ۲۰۲۴. (منبع) بازی Elden Ring برای رایانههای شخصی و کنسولها توسعه یافته بود. با استفاده از Cortex API یک کنترلکننده سفارشی BCI توسعه داده شد که امکان بازی بدون نیاز به دست را فراهم میکرد. |
دانلود نرمافزار EmotivBCI
توسعه بازیهای BCI
پروژههای BCI خود را با ما به اشتراک بگذارید! تگ #EMOTIV را در رسانههای اجتماعی بزنید یا به ما ایمیل ارسال کنید hello@emotiv.com.
دست به کمک بیشتری دارید؟ با ما تماس بگیرید
واسطهای مغز و رایانه چگونه میتوانند زندگی ما را تغییر دهند؟
BCIها امکانات فوقالعادهای برای تغییر زندگی افراد با آسیبهای حرکتی ارائه میکنند، زیرا به آنها اجازه میدهند تا فعالیتهای فیزیکی را انجام دهند که در غیر این صورت قادر به اجرای آنها نبودند. BCI سیگنالهای مغز را با استفاده از الگوریتمهای هوش مصنوعی به نتایج دستوری ترجمه میکند. این دستورات را میتوان برای کنترل صندلیهای چرخدار، پروتزهای حرکتی یا دیگر فناوریهای کمکی استفاده کرد.
فناوری BCI این پتانسیل را دارد که کارهای روزمره را برای افراد با هر سطح از توانایی آسانتر کند. برای مثال، BCIها میتوانند نیاز به تایپ کردن یا دادن فرمانهای صوتی را از بین ببرند — سوژهها میتوانند دستورات ناوبری و ورودی را از طریق فعالیت مغزی به رایانه صادر کنند.
مسائل اخلاقی واسط مغز و رایانه
با امکانات تغییردهنده زندگی به واسطه فناوری BCI، پیامدهای اخلاقی نیز به همراه میآید. با رشد زمینه تحقیقات واسط مغز و رایانه و ادامه بهبود فناوری در کاربردهای واسط مغز و رایانه، تعدادی از مسائل اخلاقی مربوط به واسط مغز و رایانه مطرح شده است.
مسائل امنیتی BCI
یک BCI یک نرمافزار کاربردی است و مانند هر نرمافزاری که اطلاعات را به یک دستگاه خارجی ارسال میکند، دادههای انتقالیافته را میتوان برای اهداف شوم استخراج کرد. امنیت بهویژه در فناوری BCI حیاتی است زیرا BCI سیگنالها را مستقیماً از سیستم عصبی سوژه میگیرد. در حالی که BCI در حال حاضر نمیتواند مقاصد کاربر، افکار خصوصی یا آنچه را که او میخواند یا مشاهده میکند استخراج کند، ترکیب دادههای BCI با محرکهای خاص میتواند روزی این امر را ممکن سازد. BCI میتواند برای تعیین وضعیت سلامتی کاربر یا آشنایی با رویدادهای خاص مورد استفاده قرار گیرد که این امر خطر جدی برای حریم خصوصی ایجاد میکند.
مسائل حریم خصوصی BCI
به همین ترتیب، حریم خصوصی یک مسئله مهم در اخلاق BCI است، زیرا سیگنالهای عصبی گرفته شده را میتوان برای دسترسی به اطلاعات خصوصی کاربر مورد استفاده قرار داد. متخصصان اخلاق نگرانیهایی را در مورد نحوه ذخیره و محافظت از دادههای BCI مطرح کردهاند. به عنوان مثال، آیا باید با دادههای BCI به عنوان دادههای پزشکی رفتار شود یا به عنوان دادههای تجاری؟ آیا دادههای BCI باید ناشناس نگه داشته شوند؟ کاربران چطور متوجه میشوند که از دادههای BCI آنها برای مقاصد تجاری استفاده شده است؟ در حالی که بخش عمدهای از بحث در مورد مسائل اخلاقی واسط مغز و رایانه هنوز در حال شکلگیری است، مسائل مربوط به حریم خصوصی و امنیت همچنان از دغدغههای اصلی هستند.
بیاموزید که چگونه EMOTIV دادههای مغزی شما را ایمن نگه میدارد.
موارد استفاده BCI
در اینجا برخی از رایجترین نمونههای واسط مغز و رایانه که امروزه استفاده میشوند آورده شده است:
علوم اعصاب
نظامی
پزشکی
نجات/مدیریت بحران
امنیت
آموزش
توانبخشی
تاریخچهای کوتاه از BCI
شروع اولیه تاریخچه BCI را میتوان به هانس برگر، فیزیولوژیست و روانپزشک آلمانی نسبت داد. برگر الکتروانسفالوگرام را اختراع کرد، دستگاهی که سیگنالهای EEG را ثبت میکند. ثبت اولین امواج مغزی EEG انسان در سال ۱۹۲۴ به او نسبت داده میشود.
اولین آزمایش منتشرشده BCI شامل استفاده از EEG برای حرکت دادن مکاننما روی صفحه بود. این آزمایش در سال ۱۹۷۷ اولین استفاده موفقیتآمیز ثبتشده از BCI در آزمایشگاه بود.
یک آزمایش تاریخی در سال ۱۹۸۸ که توسط نظیران استیو بوزینوفسکی، میخائیل شستاکوف و لیلیانا بوزینوفسکا انجام شد، از BCI و EEG برای کنترل یک ربات استفاده کرد. سوژه با ارسال سیگنالهای مغزی از یک دستگاه EEG به نرمافزار BCI متصل به ربات، ربات را هدایت کرد تا خط روی زمین را دنبال کند. این آزمایش اولین آزمایش موفقیتآمیز در کنترل یک شیء فیزیکی با استفاده از دستگاه EEG بود.
از آن زمان، انواع شرکتهای فناوری عصبی با هدف ایجاد ایمپلنتهای BCI و فناوریهای پوشیدنی ایمن و مؤثر جهت استفاده روزمره تشکیل شدهاند. EMOTIV اولین شرکتی بود که یک هدست بیسیم EEG را در سال ۲۰۱۱ معرفی کرد.
اخیراً، در سال ۲۰۱۷، رودریگو هوبنر مندس که دچار فلج چهار اندام بود، به لطف فناوریهای BCI و هدست EMOTIV EEG، به اولین فردی تبدیل شد که تا به حال خودروی F1 را تنها با استفاده از امواج مغزی خود رانندگی کرده است.
شرکت Neuralink متعلق به کارآفرین بزرگ، ایلان ماسک، سرمایهگذاری متمرکز بر ساخت دستگاههای BCI است که میتوانند در مغز انسان کاشته شوند. در سال ۲۰۲۴، شرکتکنندهای به نام الکس با موفقیت مکاننما را کنترل کرد و با امواج مغزی خود به بازی ویدئویی پرداخت.
فیسبوک نیز در سال ۲۰۱۷ اعلام کرد که در حال ساخت یک BCI است. هدف واسط مغز و رایانه فیسبوک این است که به کاربران اجازه دهد فقط با استفاده از امواج مغزی خود از طریق واسطهای غیرتهاجمی مغز و رایانه تایپ کنند.
چه کسی واسطهای مغز و رایانه را اختراع کرد؟
پروفسور جاکوب ویدال از دانشگاه UCLA واژه «BCI» را ابداع کرد و اولین مقالات علمی ارزیابی شده توسط همتایان را در این زمینه ارائه داد. ویدال به طور گستردهای به عنوان مخترع BCIها شناخته میشود، که این موضوع در مقالات علمی داوری شده نیز منعکس شده است.
آیا EMOTIV دستگاههای واسط مغز و رایانه را ارئه میدهد؟
بله! EMOTIV یک پیشگام شناختهشده و رهبر بازار در زمینه BCI برای راهحلهای سازمانی، استفاده شخصی و فناوری بیسیم EEG است.
EMOTIV دستگاههای واسط مغز و رایانه را ارائه میدهد که میتوانند با نرمافزار واسط مغز و رایانه با عنوان EmotivBCI جفت شوند. از EmotivBCI میتوان مستقیماً برای پیادهسازی یک BCI در رایانه استفاده کرد. همچنین میتواند با پلتفرم متنباز و رایگان NodeRed جفت شود، که خروجیهای BCI را به بسیاری از دستگاههای سختافزاری خارجی سازگار متصل میکند تا کنترل ذهنی مستقیم روی تجهیزات دنیای واقعی پیادهسازی شود. EmotivBCI و NodeRed به توسعهدهندگان اجازه میدهند تا برنامههای BCI بسازند. دستگاههای واسط مغز و رایانه EMOTIV شامل هدستهای Emotiv Insight و EMOTIV Epoc X EEG است.
مشاهده تمامی محصولات BCI شرکت EMOTIV
ادامه مطلب:
