راهنمای رابط مغز و کامپیوتر

به اشتراک گذاری:


بالا: زنی یک هواپیمای بدون سرنشین RC را با EMOTIV Insight کنترل می‌کند.

تعریف رابط مغز-کامپیوتر

BCI به چه معناست؟ BCI (رابط مغز-کامپیوتر) تکنولوژی است که سیگنال‌ها را بین مغز و یک دستگاه خارجی ارسال و دریافت می‌کند. رابط‌های مغز-کامپیوتر همچنین به عنوان رابط‌های مغز-ماشین شناخته می‌شوند. BCI‌ها سیگنال‌های مغزی را جمع‌آوری و تفسیر کرده و آنها را به ماشینی متصل انتقال می‌دهند که فرمان‌های مرتبط با سیگنال‌های دریافتی را اجرا می‌کند.

یک تعریف ساده از BCI ممکن است تکنولوژی را به عنوان یک ارتباط بین مغز و یک دستگاه خارجی توصیف کند.

BCI غیرفعال در مقابل BCI فعال

BCI‌ها می‌توانند غیرفعال یا فعال باشند. یک BCI غیرفعال تنها سیگنال‌های مغزی را تفسیر می‌کند تا Insight در مورد حالت شناختی فرد ارائه دهد. برای مثال، ممکن است حالت احساسی کاربر را در طول یک مطالعه تحقیقاتی مصرف‌کننده یا برنامه آموزشی تشخیص دهد.


بالا: Nathalie Labrégère، که با ناتوانی موتور مغزی به دنیا آمده، از BCI فعال و یک هدست EPOC X برای کنترل بازوی اسکلت‌بندی در مشعل‌کشی المپیک 2024 استفاده می‌کند. بیشتر بیاموزید

یک BCI فعال از کاربران می‌خواهد سیگنال‌های مغزی خود را فعالانه تغییر دهند تا با یک دستگاه خارجی تعامل کنند. برای مثال، یک کاربر ممکن است حرکت دادن بازوی خود را تصور کند و باعث شود بازوی رباتی به طور مشابه حرکت کند.

BCI چگونه کار می‌کند؟

مغز ما پر از سلول‌هایی به نام نورون‌ها است. هر بار که فکر می‌کنیم، حرکت می‌کنیم، احساس می‌کنیم یا چیزی را به یاد می‌آوریم، نورون‌های ما در حال فعالیت هستند. سیگنال‌های بیوشیمیایی و الکتریکی این فعالیت‌ها را انجام می‌دهند. دانشمندان می‌توانند این سیگنال‌ها را شناسایی کنند و با استفاده از تکنولوژی الکتروانسفالوگرافی (EEG) تفسیر کنند که این سیگنال‌ها چه معنایی دارند. EEG می‌تواند سیگنال‌های مغز انسان را بخواند و آنها را به تقویت‌کننده‌ها ارسال کند. سیگنال‌های تقویت‌شده سپس توسط یک برنامه کامپیوتری BCI تفسیر می‌شوند که از سیگنال‌ها برای کنترل یک دستگاه استفاده می‌کند.

دریافت سیگنال

ECoG، LFP، EEG، SU، دیگران

پردازش سیگنال

خودبازگشتی، تبدیل فوریه، فیلترهای فضایی مشترک، فیلتر لاپلاسین، موجک‌ها، دیگران

مثال‌های دستگاه‌های اثری

  • تایپ‌کننده‌ها

  • اشاره‌گرها

  • ویلچرها

  • پهبادها

  • اسباب‌بازی‌ها

  • بازی‌های ویدئویی

  • اینترنت اشیا (IoT)

  • بازوی‌های رباتی

برترین مثال‌های BCI از دهه گذشته

 

BCI چیست؟

یک BCI همچنین می‌تواند یک رابط مغز-ماشین، یک رابط کنترل عصبی، یک رابط ذهن-ماشین یا یک رابط عصبی مستقیم نامیده شود. BCI امکان ارتباط مستقیم بین مغز و یک دستگاه خارجی را فراهم می‌کند، اغلب برای کنترل فعالیت آن. BCI‌ها سیگنال‌های مغزی را می‌خوانند و از الگوریتم‌های یادگیری ماشین برای ترجمه سیگنال‌ها به یک عمل خارجی استفاده می‌کنند.

توضیحات Tan Le، بنیانگذار و مدیرعامل EMOTIV، در این سخنرانی TED از سال 2010:


BCI و EEG

BCI‌های مبتنی بر EEG با استفاده از الکترودهای EEG غیر تهاجمی برای اندازه‌گیری فعالیت مغز و ترجمه سیگنال‌های مغزی ضبط شده به فرمان‌ها مشخص می‌شوند.

BCI‌ها تغییرات فعالیت مغزی را که از طریق EEG اندازه‌گیری شده‌اند، تشخیص می‌دهند. تکنولوژی‌های BCI سپس این سیگنال‌ها را به الگوریتم‌های یادگیری ماشین ارسال می‌کنند. الگوریتم‌های یادگیری ماشین آموزش دیده‌اند تا با فعالیت مغزی EEG مرتبط با احساسات، اقدامات و عبارات خاص آشنا شوند. هنگامی که الگوریتم‌ها فعالیت مغزی EEG مطابقت را شناسایی می‌کنند، BCI می‌تواند فرمان‌های خارجی را ارسال کند تا یک دستگاه (مانند اشاره‌گر کامپیوتر، بازوی رباتی یا ویلچر) را کنترل کند.

این دستگاه‌ها برنامه‌ریزی شده‌اند تا این فرمان‌ها را تفسیر و اجرا کنند، چه کنترل یک شیء فیزیکی یا یک رابط دیجیتال. شخصی که یک دستگاه EEG پوشیده است می‌تواند فکر کند "انتقال به سمت چپ" و اشاره‌گر به سمت چپ حرکت کند—این یک مثال از یک عمل خارجی انجام شده روی یک رابط دیجیتال است. 

 راهنمایی برای دستگاه‌های BCI

BCI برای چه استفاده می‌شود؟

تحقیق در رابط مغز-کامپیوتر

تحقیقات BCI (همچنین به عنوان تحقیقات رابط مغز-ماشین شناخته شده است) نمایانگر یک زمینه سریعاً رو به رشد است. محققان دانشگاهی بررسی کرده‌اند که آیا کاربران BCI می‌توانند تنها از طریق فعالیت مغزی با نرم‌افزارهای کامپیوتری تعامل مستقیم داشته باشند. یک مطالعه یک سیستم BCI را بر روی توانایی آن برای تشخیص و دسته‌بندی فعالیت مغزی با اقدامات ذهنی همراه آزمایش کرد. نتایج نشان داد که سیستم می‌تواند تمام اقدامات ذهنی را با موفقیت انجام دهد و با داده‌های آموزشی اضافی بهبود یافته است.

به دلیل توانایی آن در دستکاری دستگاه‌های خارجی از طریق فعالیت مغزی، بخش بزرگی از تحقیقات رابط مغز-کامپیوتر بر روی کنترل از راه دور تمرکز دارد. محققان BCI همچنین از ربات‌های انسان‌نما کنترل شده توسط دستگاه‌های BCI برای دستکاری یک محیط دور استفاده کرده‌اند. BCI به کاربر امکان کنترل راحت تر ربات در محیط دور را می‌دهد. کاربر انسانی از ربات بازخورد دریافت می‌کند که به آنها کمک می‌کند احساس کنند که در محیط دور کاملاً غوطه‌ور شده‌اند. این می‌تواند در موارد مختلفی از استفاده BCI مفید باشد، از جمله عملیات نظامی، عملیات پزشکی و مدیریت بحران یا عملیات جستجو و نجات.

محققان همچنین از BCI برای فهمیدن اینکه شبکه‌های عصبی در زمان واقعی چه کاری انجام می‌دهند استفاده می‌کنند. اکثر سیستم‌های بافت عصبی یا در سطح نورون فردی فهمیده می‌شوند یا در سطح شناختی فلاسفه هست.

***سلب مسئولیت – محصولات EMOTIV قرار است فقط برای برنامه‌های تحقیقاتی و استفاده شخصی استفاده شوند. محصولات ما به عنوان دستگاه‌های پزشکی فروخته نمی‌شوند—طبق تعریف در دستورالعمل اتحادیه اروپا 93/42/EEC. محصولات ما طراحی نشده‌اند یا قصد درمان یا تشخیص بیماری ندارند.

رابط‌های مغز-کامپیوتر در توان‌بخشی عصبی

رابط‌های مغز-کامپیوتر می‌توانند به افرادی کمک کنند که نمی‌توانند از اعضا خود استفاده کنند، نیاز به دستگاه‌های کمک‌کننده دارند، یا قادر به صحبت نیستند. استفاده از رابط‌های مغز-کامپیوتر در توان‌بخشی عصبی (فرآیندی که به کمک دکتری در جهت کمک به افراد با اختلالات سیستم عصبی، آسیب‌ها یا بیماری‌ها) می‌تواند به بهبود توانایی یک فرد برای گذر از تجربه‌های روزمره کمک کند.

BCI به افراد با ناتوانی‌های حرکتی امکان می‌دهد تا از فعالیت مغزی خود برای کنترل اشیاء در محیط‌شان و ارتباط برقرار کنند. رابط‌های مغز-کامپیوتر با استفاده از سیگنال‌های EEG می‌توانند به آنها کمک کنند تا یک عضو مصنوعی یا رابط کامپیوتر را کنترل کنند.

این برنامه BCI کودکان دارای معلولیت را به دنیای خود متصل می‌کند

بازی‌های رابط مغز-کامپیوتر

نرم‌افزار BCI می‌تواند فرمان‌های ذهنی را از داده‌های EEG به فرمان‌ها در یک بازی ویدئویی "ترجمه" کند. در بازی رابط مغز-کامپیوتر، اشخاص یک هدست EEG را هنگام بازی‌های VR که برای کنترل اشیاء مجازی طراحی شده‌اند می‌پوشند. در بازی‌های BCI، به جای استفاده از یک کنترل کننده بازی سنتی، شخص از فرمان‌های ذهنی برای فعال کردن اقدامات مبتنی بر حرکت در بازی استفاده می‌کند—مانند "هل دادن"، "کشیدن" یا "پرش." BCI فرمان‌های ذهنی را از EEG پردازش کرده و اقدام مربوطه را در بازی VR (رابط عصبی مستقیم واقعیت مجازی) فعال می‌کند.

EMOTIV EPOC به عنوان یک کنترل کننده بازی ویدئویی در سال 2011 معرفی شد. با این که آن زمان بسیار پیشرفته بود، پیشرفت‌ها در سخت‌افزار EEG، نرم‌افزار، و هوش مصنوعی باعث شده‌اند که بازی ویدئویی با مغز شما آسان‌تر از همیشه باشد.


 

قدیم: بازی Spirit Mountain بدون دست با EPOC+ در سال 2011. (منبع)

Spirit Mountain از ابتدا برای بازی‌های BCI توسعه داده شده بود.


اکنون: بازی Elden Ring بدون دست با EPOC X در سال 2024. (منبع)

Elden Ring برای پی‌سی و کنسول‌ها توسعه یافته بود. یک کنترل کننده سفارشی BCI با استفاده از Cortex API توسعه داده شد که امکان بازی بدون دست را فراهم می‌کند.

نرم‌افزار EmotivBCI را دانلود کنید

بازی‌های BCI را توسعه دهید

پروژه‌های BCI خودتان را با ما به اشتراک بگذارید! #EMOTIV را در شبکه‌های اجتماعی برچسب‌گذاری کنید یا به hello@emotiv.com ایمیل بزنید.

نیاز به کمک بیشتری دارید؟ تماس بگیرید

چگونه رابط‌های مغز-کامپیوتر می‌تواند زندگی‌های ما را تغییر دهد؟

BCI‌ها نمایانگر امکانات تغییر زندگی برای افراد با اختلالات حرکتی هستند، زیرا به آنها امکان می‌دهند کارهایی را انجام دهند که در غیر این صورت نمی‌توانستند. BCI سیگنال‌های مغزی را به نتایج فرمان با استفاده از الگوریتم‌های هوش مصنوعی ترجمه می‌کند. این فرمان‌ها می‌توانند برای کنترل ویلچرها، اعضا مصنوعی یا دیگر تکنولوژی‌های کمکی استفاده شوند.

تکنولوژی BCI توانایی آسان‌تر کردن وظایف روزمره برای افراد با توانایی‌های مختلف را دارد. برای مثال، BCI‌ها می‌توانند نیاز به تایپ کردن یا دادن فرمان‌های صوتی را حذف کنند — افراد می‌توانند فرمان‌های ناوبری و ورودی را از طریق فعالیت مغزی به یک کامپیوتر ارائه دهند.

مسائل اخلاقی رابط مغز-کامپیوتر

با امکانات تغییر زندگی تکنولوژی BCI، مسائل اخلاقی نیز به وجود می‌آیند. با رشد زمینه تحقیقات رابط مغز-کامپیوتر و بهبود مداوم تکنولوژی در کاربردهای رابط مغز-کامپیوتر، تعدادی از مسائل اخلاقی رابط مغز-کامپیوتر مطرح شده‌اند.

مسائل امنیت رابط مغز-کامپیوتر

BCI یک نرم‌افزار کاربردی است، و مانند هر نرم‌افزاری که اطلاعات را به یک دستگاه خارجی ارسال می‌کند، داده‌های منتقل شده می‌توانند برای مقاصد شوم استخراج شوند. امنیت در تکنولوژی BCI بسیار بحرانی است زیرا BCI سیگنال‌ها را مستقیماً از سیستم عصبی یک فرد دریافت می‌کند. در حالی که BCI در حال حاضر قادر به استخراج اهداف، افکار خصوصی، یا آنچه که کاربر می‌خواند یا مشاهده می‌کند نیست، ترکیب داده‌های BCI با محرک‌های خاص روزی می‌تواند این امکان را فراهم کند. BCI شاید برای تعیین وضعیت سلامت کاربر یا آشنایی با وقایع مشخصی استفاده شود، که یک ریسک قابل توجهی برای حریم خصوصی ایجاد می‌کند.

مسائل حریم خصوصی رابط مغز-کامپیوتر

به همین ترتیب، حریم خصوصی در مسائل اخلاقی BCI مهم است، زیرا سیگنال‌های عصبی گرفتی می‌تواند برای دستیابی به اطلاعات خصوصی کاربر استفاده شوند. اخلاق‌گرایان نگرانی‌هایی را در مورد چگونه داده‌های BCI ذخیره می‌شود و محافظت می‌شود مطرح کرده‌اند. برای مثال، آیا داده‌های BCI باید به عنوان داده‌های پزشکی یا به عنوان داده‌های تجاری تلقی شود؟ آیا داده‌های BCI باید ناشناس باشند؟ چگونه کاربران متوجه می‌شوند که آیا داده‌های BCI آنها برای مقاصد تجاری استفاده شده است؟ در حالی که بخش بسیاری از بحث در مورد مسائل اخلاقی رابط مغز-کامپیوتر هنوز در حال شکل‌گیری است، مسائل حریم خصوصی و امنیت همچنان نگرانی‌های اصلی باقی مانده‌اند.

بیاموزید چگونه EMOTIV داده‌های مغزی شما را ایمن نگه می‌دارد.

موارد استفاده BCI

در اینجا برخی از رایج‌ترین مثال‌های رابط مغز-کامپیوتر که امروز استفاده می‌شوند آمده است:

  • علوم عصبی

  • نظامی

  • پزشکی

  • مدیریت بحران و نجات

  • امنیت

  • آموزش

  • توان‌بخشی


تاریخچه‌ای کوتاه از BCI

نقطه اولیه در تاریخ BCI می‌تواند به فیزیولوژیست و روان‌پزشک آلمانی، هانس برگر، برگردانده شود. برگر الکتروانسفالوگراف، دستگاهی که سیگنال‌های EEG را ضبط می‌کند، اختراع کرد. او به ضبط اولین امواج مغزی انسان EEG در 1924 اعتبار داده می‌شود.

اولین آزمایش منتشر شده BCI شامل استفاده از EEG برای حرکت اشاره‌گر روی صفحه بود. این آزمایش 1977 اولین استفاده موفق BCI در آزمایشگاه بود.

آزمایش بسیار مهمی در سال 1988 توسط استیوو بوزینوفسکی، میهیل سستاکوف و لیلجانا بوزینوفسکا انجام شد که از BCI و EEG برای کنترل یک ربات استفاده می‌کرد. شخص بوسیله ارسال سیگنال‌های مغزی از یک دستگاه EEG به نرم‌افزار BCI که به ربات وصل شده بود، ربات را هدایت کرد تا به یک خط روی زمین پیروی کند. این آزمایش اولین کنترل موفقیت‌آمیز یک شیء فیزیکی با استفاده از یک دستگاه EEG بود.

از آن زمان، انواع شرکت‌های نوروتکنولوژی با هدف ایمن و موثر ساختن ایمپلنت‌های BCI و فناوری پوشیدنی برای استفاده روزمره شکل گرفته‌اند. EMOTIV اولین بار در سال 2011 یک هدست EEG وایرلس معرفی کرد.

به تازگی، در 2017، رودریگو هوبنر مندز، یک چهارپلژیک، اولین شخصی شد که تنها با استفاده از امواج مغزی خود یک ماشین F1 را رانندگی کرد، به لطف تکنولوژی‌های BCI و یک هدست EEG EMOTIV.

Neuralink، پروژه کارآفرین الون ماسک، یک فعالیت متمرکز بر تولید دستگاه‌های BCI است که می‌توانند در مغز انسان کاشت شوند. در سال 2024، مشارکتی به نام الکس با موفقیت یک اشاره‌گر را کنترل کرده و با امواج مغزی خود یک بازی ویدئویی انجام داد. 

در سال 2017 فیس‌بوک نیز اعلام کرد که در حال ساخت یک BCI است. رابط مغز-کامپیوتر فیس‌بوک هدف دارد به کاربران اجازه دهد تنها با امواج مغزی خود تایپ کنند.

چه کسی رابط مغز-کامپیوتر را اختراع کرد؟

پروفسور UCLA، ژاک ویدال، اصطلاح "BCI" را ابداع کرد و اولین مقالات داوری شده در این موضوع را منتشر کرد. ویدال به طور گسترده‌ای به عنوان مخترع BCI‌ها شناخته می‌شود، چنانچه در مقالات داوری شده بازتاب یافته است.

آیا EMOTIV دستگاه‌های رابط مغز-کامپیوتر ارائه می‌دهد؟

بله! EMOTIV به عنوان پیشگام و رهبر بازار در زمینه BCI برای راه‌حل‌های سازمانی، استفاده شخصی، و تکنولوژی EEG وایرلس شناخته می‌شود. 

EMOTIV دستگاه‌های رابط مغز-کامپیوتر ارائه می‌دهد که می‌توانند با نرم‌افزار رابط مغز-کامپیوتر به نام EmotivBCI جفت شوند. EmotivBCI می‌تواند مستقیماً برای پیاده‌سازی یک BCI در یک کامپیوتر استفاده شود. همچنین می‌تواند با پلتفرم متن‌باز رایگان NodeRed که خروجی‌های BCI را به بسیاری از دستگاه‌های سخت‌افزار خارجی سازگار پیوند می‌دهد برای پیاده‌سازی کنترل ذهنی مستقیم بر تجهیزات دنیای واقعی جفت شود. EmotivBCI و NodeRed به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد برنامه‌های BCI را بسازند. دستگاه‌های رابط مغز-کامپیوتر EMOTIV شامل EMOTIV Insight و هدست‌های EEG EMOTIV EPOC X است.

همه محصولات EMOTI BCI را ببینید

مطالعه را ادامه دهید:


بالا: زنی یک هواپیمای بدون سرنشین RC را با EMOTIV Insight کنترل می‌کند.

تعریف رابط مغز-کامپیوتر

BCI به چه معناست؟ BCI (رابط مغز-کامپیوتر) تکنولوژی است که سیگنال‌ها را بین مغز و یک دستگاه خارجی ارسال و دریافت می‌کند. رابط‌های مغز-کامپیوتر همچنین به عنوان رابط‌های مغز-ماشین شناخته می‌شوند. BCI‌ها سیگنال‌های مغزی را جمع‌آوری و تفسیر کرده و آنها را به ماشینی متصل انتقال می‌دهند که فرمان‌های مرتبط با سیگنال‌های دریافتی را اجرا می‌کند.

یک تعریف ساده از BCI ممکن است تکنولوژی را به عنوان یک ارتباط بین مغز و یک دستگاه خارجی توصیف کند.

BCI غیرفعال در مقابل BCI فعال

BCI‌ها می‌توانند غیرفعال یا فعال باشند. یک BCI غیرفعال تنها سیگنال‌های مغزی را تفسیر می‌کند تا Insight در مورد حالت شناختی فرد ارائه دهد. برای مثال، ممکن است حالت احساسی کاربر را در طول یک مطالعه تحقیقاتی مصرف‌کننده یا برنامه آموزشی تشخیص دهد.


بالا: Nathalie Labrégère، که با ناتوانی موتور مغزی به دنیا آمده، از BCI فعال و یک هدست EPOC X برای کنترل بازوی اسکلت‌بندی در مشعل‌کشی المپیک 2024 استفاده می‌کند. بیشتر بیاموزید

یک BCI فعال از کاربران می‌خواهد سیگنال‌های مغزی خود را فعالانه تغییر دهند تا با یک دستگاه خارجی تعامل کنند. برای مثال، یک کاربر ممکن است حرکت دادن بازوی خود را تصور کند و باعث شود بازوی رباتی به طور مشابه حرکت کند.

BCI چگونه کار می‌کند؟

مغز ما پر از سلول‌هایی به نام نورون‌ها است. هر بار که فکر می‌کنیم، حرکت می‌کنیم، احساس می‌کنیم یا چیزی را به یاد می‌آوریم، نورون‌های ما در حال فعالیت هستند. سیگنال‌های بیوشیمیایی و الکتریکی این فعالیت‌ها را انجام می‌دهند. دانشمندان می‌توانند این سیگنال‌ها را شناسایی کنند و با استفاده از تکنولوژی الکتروانسفالوگرافی (EEG) تفسیر کنند که این سیگنال‌ها چه معنایی دارند. EEG می‌تواند سیگنال‌های مغز انسان را بخواند و آنها را به تقویت‌کننده‌ها ارسال کند. سیگنال‌های تقویت‌شده سپس توسط یک برنامه کامپیوتری BCI تفسیر می‌شوند که از سیگنال‌ها برای کنترل یک دستگاه استفاده می‌کند.

دریافت سیگنال

ECoG، LFP، EEG، SU، دیگران

پردازش سیگنال

خودبازگشتی، تبدیل فوریه، فیلترهای فضایی مشترک، فیلتر لاپلاسین، موجک‌ها، دیگران

مثال‌های دستگاه‌های اثری

  • تایپ‌کننده‌ها

  • اشاره‌گرها

  • ویلچرها

  • پهبادها

  • اسباب‌بازی‌ها

  • بازی‌های ویدئویی

  • اینترنت اشیا (IoT)

  • بازوی‌های رباتی

برترین مثال‌های BCI از دهه گذشته

 

BCI چیست؟

یک BCI همچنین می‌تواند یک رابط مغز-ماشین، یک رابط کنترل عصبی، یک رابط ذهن-ماشین یا یک رابط عصبی مستقیم نامیده شود. BCI امکان ارتباط مستقیم بین مغز و یک دستگاه خارجی را فراهم می‌کند، اغلب برای کنترل فعالیت آن. BCI‌ها سیگنال‌های مغزی را می‌خوانند و از الگوریتم‌های یادگیری ماشین برای ترجمه سیگنال‌ها به یک عمل خارجی استفاده می‌کنند.

توضیحات Tan Le، بنیانگذار و مدیرعامل EMOTIV، در این سخنرانی TED از سال 2010:


BCI و EEG

BCI‌های مبتنی بر EEG با استفاده از الکترودهای EEG غیر تهاجمی برای اندازه‌گیری فعالیت مغز و ترجمه سیگنال‌های مغزی ضبط شده به فرمان‌ها مشخص می‌شوند.

BCI‌ها تغییرات فعالیت مغزی را که از طریق EEG اندازه‌گیری شده‌اند، تشخیص می‌دهند. تکنولوژی‌های BCI سپس این سیگنال‌ها را به الگوریتم‌های یادگیری ماشین ارسال می‌کنند. الگوریتم‌های یادگیری ماشین آموزش دیده‌اند تا با فعالیت مغزی EEG مرتبط با احساسات، اقدامات و عبارات خاص آشنا شوند. هنگامی که الگوریتم‌ها فعالیت مغزی EEG مطابقت را شناسایی می‌کنند، BCI می‌تواند فرمان‌های خارجی را ارسال کند تا یک دستگاه (مانند اشاره‌گر کامپیوتر، بازوی رباتی یا ویلچر) را کنترل کند.

این دستگاه‌ها برنامه‌ریزی شده‌اند تا این فرمان‌ها را تفسیر و اجرا کنند، چه کنترل یک شیء فیزیکی یا یک رابط دیجیتال. شخصی که یک دستگاه EEG پوشیده است می‌تواند فکر کند "انتقال به سمت چپ" و اشاره‌گر به سمت چپ حرکت کند—این یک مثال از یک عمل خارجی انجام شده روی یک رابط دیجیتال است. 

 راهنمایی برای دستگاه‌های BCI

BCI برای چه استفاده می‌شود؟

تحقیق در رابط مغز-کامپیوتر

تحقیقات BCI (همچنین به عنوان تحقیقات رابط مغز-ماشین شناخته شده است) نمایانگر یک زمینه سریعاً رو به رشد است. محققان دانشگاهی بررسی کرده‌اند که آیا کاربران BCI می‌توانند تنها از طریق فعالیت مغزی با نرم‌افزارهای کامپیوتری تعامل مستقیم داشته باشند. یک مطالعه یک سیستم BCI را بر روی توانایی آن برای تشخیص و دسته‌بندی فعالیت مغزی با اقدامات ذهنی همراه آزمایش کرد. نتایج نشان داد که سیستم می‌تواند تمام اقدامات ذهنی را با موفقیت انجام دهد و با داده‌های آموزشی اضافی بهبود یافته است.

به دلیل توانایی آن در دستکاری دستگاه‌های خارجی از طریق فعالیت مغزی، بخش بزرگی از تحقیقات رابط مغز-کامپیوتر بر روی کنترل از راه دور تمرکز دارد. محققان BCI همچنین از ربات‌های انسان‌نما کنترل شده توسط دستگاه‌های BCI برای دستکاری یک محیط دور استفاده کرده‌اند. BCI به کاربر امکان کنترل راحت تر ربات در محیط دور را می‌دهد. کاربر انسانی از ربات بازخورد دریافت می‌کند که به آنها کمک می‌کند احساس کنند که در محیط دور کاملاً غوطه‌ور شده‌اند. این می‌تواند در موارد مختلفی از استفاده BCI مفید باشد، از جمله عملیات نظامی، عملیات پزشکی و مدیریت بحران یا عملیات جستجو و نجات.

محققان همچنین از BCI برای فهمیدن اینکه شبکه‌های عصبی در زمان واقعی چه کاری انجام می‌دهند استفاده می‌کنند. اکثر سیستم‌های بافت عصبی یا در سطح نورون فردی فهمیده می‌شوند یا در سطح شناختی فلاسفه هست.

***سلب مسئولیت – محصولات EMOTIV قرار است فقط برای برنامه‌های تحقیقاتی و استفاده شخصی استفاده شوند. محصولات ما به عنوان دستگاه‌های پزشکی فروخته نمی‌شوند—طبق تعریف در دستورالعمل اتحادیه اروپا 93/42/EEC. محصولات ما طراحی نشده‌اند یا قصد درمان یا تشخیص بیماری ندارند.

رابط‌های مغز-کامپیوتر در توان‌بخشی عصبی

رابط‌های مغز-کامپیوتر می‌توانند به افرادی کمک کنند که نمی‌توانند از اعضا خود استفاده کنند، نیاز به دستگاه‌های کمک‌کننده دارند، یا قادر به صحبت نیستند. استفاده از رابط‌های مغز-کامپیوتر در توان‌بخشی عصبی (فرآیندی که به کمک دکتری در جهت کمک به افراد با اختلالات سیستم عصبی، آسیب‌ها یا بیماری‌ها) می‌تواند به بهبود توانایی یک فرد برای گذر از تجربه‌های روزمره کمک کند.

BCI به افراد با ناتوانی‌های حرکتی امکان می‌دهد تا از فعالیت مغزی خود برای کنترل اشیاء در محیط‌شان و ارتباط برقرار کنند. رابط‌های مغز-کامپیوتر با استفاده از سیگنال‌های EEG می‌توانند به آنها کمک کنند تا یک عضو مصنوعی یا رابط کامپیوتر را کنترل کنند.

این برنامه BCI کودکان دارای معلولیت را به دنیای خود متصل می‌کند

بازی‌های رابط مغز-کامپیوتر

نرم‌افزار BCI می‌تواند فرمان‌های ذهنی را از داده‌های EEG به فرمان‌ها در یک بازی ویدئویی "ترجمه" کند. در بازی رابط مغز-کامپیوتر، اشخاص یک هدست EEG را هنگام بازی‌های VR که برای کنترل اشیاء مجازی طراحی شده‌اند می‌پوشند. در بازی‌های BCI، به جای استفاده از یک کنترل کننده بازی سنتی، شخص از فرمان‌های ذهنی برای فعال کردن اقدامات مبتنی بر حرکت در بازی استفاده می‌کند—مانند "هل دادن"، "کشیدن" یا "پرش." BCI فرمان‌های ذهنی را از EEG پردازش کرده و اقدام مربوطه را در بازی VR (رابط عصبی مستقیم واقعیت مجازی) فعال می‌کند.

EMOTIV EPOC به عنوان یک کنترل کننده بازی ویدئویی در سال 2011 معرفی شد. با این که آن زمان بسیار پیشرفته بود، پیشرفت‌ها در سخت‌افزار EEG، نرم‌افزار، و هوش مصنوعی باعث شده‌اند که بازی ویدئویی با مغز شما آسان‌تر از همیشه باشد.


 

قدیم: بازی Spirit Mountain بدون دست با EPOC+ در سال 2011. (منبع)

Spirit Mountain از ابتدا برای بازی‌های BCI توسعه داده شده بود.


اکنون: بازی Elden Ring بدون دست با EPOC X در سال 2024. (منبع)

Elden Ring برای پی‌سی و کنسول‌ها توسعه یافته بود. یک کنترل کننده سفارشی BCI با استفاده از Cortex API توسعه داده شد که امکان بازی بدون دست را فراهم می‌کند.

نرم‌افزار EmotivBCI را دانلود کنید

بازی‌های BCI را توسعه دهید

پروژه‌های BCI خودتان را با ما به اشتراک بگذارید! #EMOTIV را در شبکه‌های اجتماعی برچسب‌گذاری کنید یا به hello@emotiv.com ایمیل بزنید.

نیاز به کمک بیشتری دارید؟ تماس بگیرید

چگونه رابط‌های مغز-کامپیوتر می‌تواند زندگی‌های ما را تغییر دهد؟

BCI‌ها نمایانگر امکانات تغییر زندگی برای افراد با اختلالات حرکتی هستند، زیرا به آنها امکان می‌دهند کارهایی را انجام دهند که در غیر این صورت نمی‌توانستند. BCI سیگنال‌های مغزی را به نتایج فرمان با استفاده از الگوریتم‌های هوش مصنوعی ترجمه می‌کند. این فرمان‌ها می‌توانند برای کنترل ویلچرها، اعضا مصنوعی یا دیگر تکنولوژی‌های کمکی استفاده شوند.

تکنولوژی BCI توانایی آسان‌تر کردن وظایف روزمره برای افراد با توانایی‌های مختلف را دارد. برای مثال، BCI‌ها می‌توانند نیاز به تایپ کردن یا دادن فرمان‌های صوتی را حذف کنند — افراد می‌توانند فرمان‌های ناوبری و ورودی را از طریق فعالیت مغزی به یک کامپیوتر ارائه دهند.

مسائل اخلاقی رابط مغز-کامپیوتر

با امکانات تغییر زندگی تکنولوژی BCI، مسائل اخلاقی نیز به وجود می‌آیند. با رشد زمینه تحقیقات رابط مغز-کامپیوتر و بهبود مداوم تکنولوژی در کاربردهای رابط مغز-کامپیوتر، تعدادی از مسائل اخلاقی رابط مغز-کامپیوتر مطرح شده‌اند.

مسائل امنیت رابط مغز-کامپیوتر

BCI یک نرم‌افزار کاربردی است، و مانند هر نرم‌افزاری که اطلاعات را به یک دستگاه خارجی ارسال می‌کند، داده‌های منتقل شده می‌توانند برای مقاصد شوم استخراج شوند. امنیت در تکنولوژی BCI بسیار بحرانی است زیرا BCI سیگنال‌ها را مستقیماً از سیستم عصبی یک فرد دریافت می‌کند. در حالی که BCI در حال حاضر قادر به استخراج اهداف، افکار خصوصی، یا آنچه که کاربر می‌خواند یا مشاهده می‌کند نیست، ترکیب داده‌های BCI با محرک‌های خاص روزی می‌تواند این امکان را فراهم کند. BCI شاید برای تعیین وضعیت سلامت کاربر یا آشنایی با وقایع مشخصی استفاده شود، که یک ریسک قابل توجهی برای حریم خصوصی ایجاد می‌کند.

مسائل حریم خصوصی رابط مغز-کامپیوتر

به همین ترتیب، حریم خصوصی در مسائل اخلاقی BCI مهم است، زیرا سیگنال‌های عصبی گرفتی می‌تواند برای دستیابی به اطلاعات خصوصی کاربر استفاده شوند. اخلاق‌گرایان نگرانی‌هایی را در مورد چگونه داده‌های BCI ذخیره می‌شود و محافظت می‌شود مطرح کرده‌اند. برای مثال، آیا داده‌های BCI باید به عنوان داده‌های پزشکی یا به عنوان داده‌های تجاری تلقی شود؟ آیا داده‌های BCI باید ناشناس باشند؟ چگونه کاربران متوجه می‌شوند که آیا داده‌های BCI آنها برای مقاصد تجاری استفاده شده است؟ در حالی که بخش بسیاری از بحث در مورد مسائل اخلاقی رابط مغز-کامپیوتر هنوز در حال شکل‌گیری است، مسائل حریم خصوصی و امنیت همچنان نگرانی‌های اصلی باقی مانده‌اند.

بیاموزید چگونه EMOTIV داده‌های مغزی شما را ایمن نگه می‌دارد.

موارد استفاده BCI

در اینجا برخی از رایج‌ترین مثال‌های رابط مغز-کامپیوتر که امروز استفاده می‌شوند آمده است:

  • علوم عصبی

  • نظامی

  • پزشکی

  • مدیریت بحران و نجات

  • امنیت

  • آموزش

  • توان‌بخشی


تاریخچه‌ای کوتاه از BCI

نقطه اولیه در تاریخ BCI می‌تواند به فیزیولوژیست و روان‌پزشک آلمانی، هانس برگر، برگردانده شود. برگر الکتروانسفالوگراف، دستگاهی که سیگنال‌های EEG را ضبط می‌کند، اختراع کرد. او به ضبط اولین امواج مغزی انسان EEG در 1924 اعتبار داده می‌شود.

اولین آزمایش منتشر شده BCI شامل استفاده از EEG برای حرکت اشاره‌گر روی صفحه بود. این آزمایش 1977 اولین استفاده موفق BCI در آزمایشگاه بود.

آزمایش بسیار مهمی در سال 1988 توسط استیوو بوزینوفسکی، میهیل سستاکوف و لیلجانا بوزینوفسکا انجام شد که از BCI و EEG برای کنترل یک ربات استفاده می‌کرد. شخص بوسیله ارسال سیگنال‌های مغزی از یک دستگاه EEG به نرم‌افزار BCI که به ربات وصل شده بود، ربات را هدایت کرد تا به یک خط روی زمین پیروی کند. این آزمایش اولین کنترل موفقیت‌آمیز یک شیء فیزیکی با استفاده از یک دستگاه EEG بود.

از آن زمان، انواع شرکت‌های نوروتکنولوژی با هدف ایمن و موثر ساختن ایمپلنت‌های BCI و فناوری پوشیدنی برای استفاده روزمره شکل گرفته‌اند. EMOTIV اولین بار در سال 2011 یک هدست EEG وایرلس معرفی کرد.

به تازگی، در 2017، رودریگو هوبنر مندز، یک چهارپلژیک، اولین شخصی شد که تنها با استفاده از امواج مغزی خود یک ماشین F1 را رانندگی کرد، به لطف تکنولوژی‌های BCI و یک هدست EEG EMOTIV.

Neuralink، پروژه کارآفرین الون ماسک، یک فعالیت متمرکز بر تولید دستگاه‌های BCI است که می‌توانند در مغز انسان کاشت شوند. در سال 2024، مشارکتی به نام الکس با موفقیت یک اشاره‌گر را کنترل کرده و با امواج مغزی خود یک بازی ویدئویی انجام داد. 

در سال 2017 فیس‌بوک نیز اعلام کرد که در حال ساخت یک BCI است. رابط مغز-کامپیوتر فیس‌بوک هدف دارد به کاربران اجازه دهد تنها با امواج مغزی خود تایپ کنند.

چه کسی رابط مغز-کامپیوتر را اختراع کرد؟

پروفسور UCLA، ژاک ویدال، اصطلاح "BCI" را ابداع کرد و اولین مقالات داوری شده در این موضوع را منتشر کرد. ویدال به طور گسترده‌ای به عنوان مخترع BCI‌ها شناخته می‌شود، چنانچه در مقالات داوری شده بازتاب یافته است.

آیا EMOTIV دستگاه‌های رابط مغز-کامپیوتر ارائه می‌دهد؟

بله! EMOTIV به عنوان پیشگام و رهبر بازار در زمینه BCI برای راه‌حل‌های سازمانی، استفاده شخصی، و تکنولوژی EEG وایرلس شناخته می‌شود. 

EMOTIV دستگاه‌های رابط مغز-کامپیوتر ارائه می‌دهد که می‌توانند با نرم‌افزار رابط مغز-کامپیوتر به نام EmotivBCI جفت شوند. EmotivBCI می‌تواند مستقیماً برای پیاده‌سازی یک BCI در یک کامپیوتر استفاده شود. همچنین می‌تواند با پلتفرم متن‌باز رایگان NodeRed که خروجی‌های BCI را به بسیاری از دستگاه‌های سخت‌افزار خارجی سازگار پیوند می‌دهد برای پیاده‌سازی کنترل ذهنی مستقیم بر تجهیزات دنیای واقعی جفت شود. EmotivBCI و NodeRed به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد برنامه‌های BCI را بسازند. دستگاه‌های رابط مغز-کامپیوتر EMOTIV شامل EMOTIV Insight و هدست‌های EEG EMOTIV EPOC X است.

همه محصولات EMOTI BCI را ببینید

مطالعه را ادامه دهید:


بالا: زنی یک هواپیمای بدون سرنشین RC را با EMOTIV Insight کنترل می‌کند.

تعریف رابط مغز-کامپیوتر

BCI به چه معناست؟ BCI (رابط مغز-کامپیوتر) تکنولوژی است که سیگنال‌ها را بین مغز و یک دستگاه خارجی ارسال و دریافت می‌کند. رابط‌های مغز-کامپیوتر همچنین به عنوان رابط‌های مغز-ماشین شناخته می‌شوند. BCI‌ها سیگنال‌های مغزی را جمع‌آوری و تفسیر کرده و آنها را به ماشینی متصل انتقال می‌دهند که فرمان‌های مرتبط با سیگنال‌های دریافتی را اجرا می‌کند.

یک تعریف ساده از BCI ممکن است تکنولوژی را به عنوان یک ارتباط بین مغز و یک دستگاه خارجی توصیف کند.

BCI غیرفعال در مقابل BCI فعال

BCI‌ها می‌توانند غیرفعال یا فعال باشند. یک BCI غیرفعال تنها سیگنال‌های مغزی را تفسیر می‌کند تا Insight در مورد حالت شناختی فرد ارائه دهد. برای مثال، ممکن است حالت احساسی کاربر را در طول یک مطالعه تحقیقاتی مصرف‌کننده یا برنامه آموزشی تشخیص دهد.


بالا: Nathalie Labrégère، که با ناتوانی موتور مغزی به دنیا آمده، از BCI فعال و یک هدست EPOC X برای کنترل بازوی اسکلت‌بندی در مشعل‌کشی المپیک 2024 استفاده می‌کند. بیشتر بیاموزید

یک BCI فعال از کاربران می‌خواهد سیگنال‌های مغزی خود را فعالانه تغییر دهند تا با یک دستگاه خارجی تعامل کنند. برای مثال، یک کاربر ممکن است حرکت دادن بازوی خود را تصور کند و باعث شود بازوی رباتی به طور مشابه حرکت کند.

BCI چگونه کار می‌کند؟

مغز ما پر از سلول‌هایی به نام نورون‌ها است. هر بار که فکر می‌کنیم، حرکت می‌کنیم، احساس می‌کنیم یا چیزی را به یاد می‌آوریم، نورون‌های ما در حال فعالیت هستند. سیگنال‌های بیوشیمیایی و الکتریکی این فعالیت‌ها را انجام می‌دهند. دانشمندان می‌توانند این سیگنال‌ها را شناسایی کنند و با استفاده از تکنولوژی الکتروانسفالوگرافی (EEG) تفسیر کنند که این سیگنال‌ها چه معنایی دارند. EEG می‌تواند سیگنال‌های مغز انسان را بخواند و آنها را به تقویت‌کننده‌ها ارسال کند. سیگنال‌های تقویت‌شده سپس توسط یک برنامه کامپیوتری BCI تفسیر می‌شوند که از سیگنال‌ها برای کنترل یک دستگاه استفاده می‌کند.

دریافت سیگنال

ECoG، LFP، EEG، SU، دیگران

پردازش سیگنال

خودبازگشتی، تبدیل فوریه، فیلترهای فضایی مشترک، فیلتر لاپلاسین، موجک‌ها، دیگران

مثال‌های دستگاه‌های اثری

  • تایپ‌کننده‌ها

  • اشاره‌گرها

  • ویلچرها

  • پهبادها

  • اسباب‌بازی‌ها

  • بازی‌های ویدئویی

  • اینترنت اشیا (IoT)

  • بازوی‌های رباتی

برترین مثال‌های BCI از دهه گذشته

 

BCI چیست؟

یک BCI همچنین می‌تواند یک رابط مغز-ماشین، یک رابط کنترل عصبی، یک رابط ذهن-ماشین یا یک رابط عصبی مستقیم نامیده شود. BCI امکان ارتباط مستقیم بین مغز و یک دستگاه خارجی را فراهم می‌کند، اغلب برای کنترل فعالیت آن. BCI‌ها سیگنال‌های مغزی را می‌خوانند و از الگوریتم‌های یادگیری ماشین برای ترجمه سیگنال‌ها به یک عمل خارجی استفاده می‌کنند.

توضیحات Tan Le، بنیانگذار و مدیرعامل EMOTIV، در این سخنرانی TED از سال 2010:


BCI و EEG

BCI‌های مبتنی بر EEG با استفاده از الکترودهای EEG غیر تهاجمی برای اندازه‌گیری فعالیت مغز و ترجمه سیگنال‌های مغزی ضبط شده به فرمان‌ها مشخص می‌شوند.

BCI‌ها تغییرات فعالیت مغزی را که از طریق EEG اندازه‌گیری شده‌اند، تشخیص می‌دهند. تکنولوژی‌های BCI سپس این سیگنال‌ها را به الگوریتم‌های یادگیری ماشین ارسال می‌کنند. الگوریتم‌های یادگیری ماشین آموزش دیده‌اند تا با فعالیت مغزی EEG مرتبط با احساسات، اقدامات و عبارات خاص آشنا شوند. هنگامی که الگوریتم‌ها فعالیت مغزی EEG مطابقت را شناسایی می‌کنند، BCI می‌تواند فرمان‌های خارجی را ارسال کند تا یک دستگاه (مانند اشاره‌گر کامپیوتر، بازوی رباتی یا ویلچر) را کنترل کند.

این دستگاه‌ها برنامه‌ریزی شده‌اند تا این فرمان‌ها را تفسیر و اجرا کنند، چه کنترل یک شیء فیزیکی یا یک رابط دیجیتال. شخصی که یک دستگاه EEG پوشیده است می‌تواند فکر کند "انتقال به سمت چپ" و اشاره‌گر به سمت چپ حرکت کند—این یک مثال از یک عمل خارجی انجام شده روی یک رابط دیجیتال است. 

 راهنمایی برای دستگاه‌های BCI

BCI برای چه استفاده می‌شود؟

تحقیق در رابط مغز-کامپیوتر

تحقیقات BCI (همچنین به عنوان تحقیقات رابط مغز-ماشین شناخته شده است) نمایانگر یک زمینه سریعاً رو به رشد است. محققان دانشگاهی بررسی کرده‌اند که آیا کاربران BCI می‌توانند تنها از طریق فعالیت مغزی با نرم‌افزارهای کامپیوتری تعامل مستقیم داشته باشند. یک مطالعه یک سیستم BCI را بر روی توانایی آن برای تشخیص و دسته‌بندی فعالیت مغزی با اقدامات ذهنی همراه آزمایش کرد. نتایج نشان داد که سیستم می‌تواند تمام اقدامات ذهنی را با موفقیت انجام دهد و با داده‌های آموزشی اضافی بهبود یافته است.

به دلیل توانایی آن در دستکاری دستگاه‌های خارجی از طریق فعالیت مغزی، بخش بزرگی از تحقیقات رابط مغز-کامپیوتر بر روی کنترل از راه دور تمرکز دارد. محققان BCI همچنین از ربات‌های انسان‌نما کنترل شده توسط دستگاه‌های BCI برای دستکاری یک محیط دور استفاده کرده‌اند. BCI به کاربر امکان کنترل راحت تر ربات در محیط دور را می‌دهد. کاربر انسانی از ربات بازخورد دریافت می‌کند که به آنها کمک می‌کند احساس کنند که در محیط دور کاملاً غوطه‌ور شده‌اند. این می‌تواند در موارد مختلفی از استفاده BCI مفید باشد، از جمله عملیات نظامی، عملیات پزشکی و مدیریت بحران یا عملیات جستجو و نجات.

محققان همچنین از BCI برای فهمیدن اینکه شبکه‌های عصبی در زمان واقعی چه کاری انجام می‌دهند استفاده می‌کنند. اکثر سیستم‌های بافت عصبی یا در سطح نورون فردی فهمیده می‌شوند یا در سطح شناختی فلاسفه هست.

***سلب مسئولیت – محصولات EMOTIV قرار است فقط برای برنامه‌های تحقیقاتی و استفاده شخصی استفاده شوند. محصولات ما به عنوان دستگاه‌های پزشکی فروخته نمی‌شوند—طبق تعریف در دستورالعمل اتحادیه اروپا 93/42/EEC. محصولات ما طراحی نشده‌اند یا قصد درمان یا تشخیص بیماری ندارند.

رابط‌های مغز-کامپیوتر در توان‌بخشی عصبی

رابط‌های مغز-کامپیوتر می‌توانند به افرادی کمک کنند که نمی‌توانند از اعضا خود استفاده کنند، نیاز به دستگاه‌های کمک‌کننده دارند، یا قادر به صحبت نیستند. استفاده از رابط‌های مغز-کامپیوتر در توان‌بخشی عصبی (فرآیندی که به کمک دکتری در جهت کمک به افراد با اختلالات سیستم عصبی، آسیب‌ها یا بیماری‌ها) می‌تواند به بهبود توانایی یک فرد برای گذر از تجربه‌های روزمره کمک کند.

BCI به افراد با ناتوانی‌های حرکتی امکان می‌دهد تا از فعالیت مغزی خود برای کنترل اشیاء در محیط‌شان و ارتباط برقرار کنند. رابط‌های مغز-کامپیوتر با استفاده از سیگنال‌های EEG می‌توانند به آنها کمک کنند تا یک عضو مصنوعی یا رابط کامپیوتر را کنترل کنند.

این برنامه BCI کودکان دارای معلولیت را به دنیای خود متصل می‌کند

بازی‌های رابط مغز-کامپیوتر

نرم‌افزار BCI می‌تواند فرمان‌های ذهنی را از داده‌های EEG به فرمان‌ها در یک بازی ویدئویی "ترجمه" کند. در بازی رابط مغز-کامپیوتر، اشخاص یک هدست EEG را هنگام بازی‌های VR که برای کنترل اشیاء مجازی طراحی شده‌اند می‌پوشند. در بازی‌های BCI، به جای استفاده از یک کنترل کننده بازی سنتی، شخص از فرمان‌های ذهنی برای فعال کردن اقدامات مبتنی بر حرکت در بازی استفاده می‌کند—مانند "هل دادن"، "کشیدن" یا "پرش." BCI فرمان‌های ذهنی را از EEG پردازش کرده و اقدام مربوطه را در بازی VR (رابط عصبی مستقیم واقعیت مجازی) فعال می‌کند.

EMOTIV EPOC به عنوان یک کنترل کننده بازی ویدئویی در سال 2011 معرفی شد. با این که آن زمان بسیار پیشرفته بود، پیشرفت‌ها در سخت‌افزار EEG، نرم‌افزار، و هوش مصنوعی باعث شده‌اند که بازی ویدئویی با مغز شما آسان‌تر از همیشه باشد.


 

قدیم: بازی Spirit Mountain بدون دست با EPOC+ در سال 2011. (منبع)

Spirit Mountain از ابتدا برای بازی‌های BCI توسعه داده شده بود.


اکنون: بازی Elden Ring بدون دست با EPOC X در سال 2024. (منبع)

Elden Ring برای پی‌سی و کنسول‌ها توسعه یافته بود. یک کنترل کننده سفارشی BCI با استفاده از Cortex API توسعه داده شد که امکان بازی بدون دست را فراهم می‌کند.

نرم‌افزار EmotivBCI را دانلود کنید

بازی‌های BCI را توسعه دهید

پروژه‌های BCI خودتان را با ما به اشتراک بگذارید! #EMOTIV را در شبکه‌های اجتماعی برچسب‌گذاری کنید یا به hello@emotiv.com ایمیل بزنید.

نیاز به کمک بیشتری دارید؟ تماس بگیرید

چگونه رابط‌های مغز-کامپیوتر می‌تواند زندگی‌های ما را تغییر دهد؟

BCI‌ها نمایانگر امکانات تغییر زندگی برای افراد با اختلالات حرکتی هستند، زیرا به آنها امکان می‌دهند کارهایی را انجام دهند که در غیر این صورت نمی‌توانستند. BCI سیگنال‌های مغزی را به نتایج فرمان با استفاده از الگوریتم‌های هوش مصنوعی ترجمه می‌کند. این فرمان‌ها می‌توانند برای کنترل ویلچرها، اعضا مصنوعی یا دیگر تکنولوژی‌های کمکی استفاده شوند.

تکنولوژی BCI توانایی آسان‌تر کردن وظایف روزمره برای افراد با توانایی‌های مختلف را دارد. برای مثال، BCI‌ها می‌توانند نیاز به تایپ کردن یا دادن فرمان‌های صوتی را حذف کنند — افراد می‌توانند فرمان‌های ناوبری و ورودی را از طریق فعالیت مغزی به یک کامپیوتر ارائه دهند.

مسائل اخلاقی رابط مغز-کامپیوتر

با امکانات تغییر زندگی تکنولوژی BCI، مسائل اخلاقی نیز به وجود می‌آیند. با رشد زمینه تحقیقات رابط مغز-کامپیوتر و بهبود مداوم تکنولوژی در کاربردهای رابط مغز-کامپیوتر، تعدادی از مسائل اخلاقی رابط مغز-کامپیوتر مطرح شده‌اند.

مسائل امنیت رابط مغز-کامپیوتر

BCI یک نرم‌افزار کاربردی است، و مانند هر نرم‌افزاری که اطلاعات را به یک دستگاه خارجی ارسال می‌کند، داده‌های منتقل شده می‌توانند برای مقاصد شوم استخراج شوند. امنیت در تکنولوژی BCI بسیار بحرانی است زیرا BCI سیگنال‌ها را مستقیماً از سیستم عصبی یک فرد دریافت می‌کند. در حالی که BCI در حال حاضر قادر به استخراج اهداف، افکار خصوصی، یا آنچه که کاربر می‌خواند یا مشاهده می‌کند نیست، ترکیب داده‌های BCI با محرک‌های خاص روزی می‌تواند این امکان را فراهم کند. BCI شاید برای تعیین وضعیت سلامت کاربر یا آشنایی با وقایع مشخصی استفاده شود، که یک ریسک قابل توجهی برای حریم خصوصی ایجاد می‌کند.

مسائل حریم خصوصی رابط مغز-کامپیوتر

به همین ترتیب، حریم خصوصی در مسائل اخلاقی BCI مهم است، زیرا سیگنال‌های عصبی گرفتی می‌تواند برای دستیابی به اطلاعات خصوصی کاربر استفاده شوند. اخلاق‌گرایان نگرانی‌هایی را در مورد چگونه داده‌های BCI ذخیره می‌شود و محافظت می‌شود مطرح کرده‌اند. برای مثال، آیا داده‌های BCI باید به عنوان داده‌های پزشکی یا به عنوان داده‌های تجاری تلقی شود؟ آیا داده‌های BCI باید ناشناس باشند؟ چگونه کاربران متوجه می‌شوند که آیا داده‌های BCI آنها برای مقاصد تجاری استفاده شده است؟ در حالی که بخش بسیاری از بحث در مورد مسائل اخلاقی رابط مغز-کامپیوتر هنوز در حال شکل‌گیری است، مسائل حریم خصوصی و امنیت همچنان نگرانی‌های اصلی باقی مانده‌اند.

بیاموزید چگونه EMOTIV داده‌های مغزی شما را ایمن نگه می‌دارد.

موارد استفاده BCI

در اینجا برخی از رایج‌ترین مثال‌های رابط مغز-کامپیوتر که امروز استفاده می‌شوند آمده است:

  • علوم عصبی

  • نظامی

  • پزشکی

  • مدیریت بحران و نجات

  • امنیت

  • آموزش

  • توان‌بخشی


تاریخچه‌ای کوتاه از BCI

نقطه اولیه در تاریخ BCI می‌تواند به فیزیولوژیست و روان‌پزشک آلمانی، هانس برگر، برگردانده شود. برگر الکتروانسفالوگراف، دستگاهی که سیگنال‌های EEG را ضبط می‌کند، اختراع کرد. او به ضبط اولین امواج مغزی انسان EEG در 1924 اعتبار داده می‌شود.

اولین آزمایش منتشر شده BCI شامل استفاده از EEG برای حرکت اشاره‌گر روی صفحه بود. این آزمایش 1977 اولین استفاده موفق BCI در آزمایشگاه بود.

آزمایش بسیار مهمی در سال 1988 توسط استیوو بوزینوفسکی، میهیل سستاکوف و لیلجانا بوزینوفسکا انجام شد که از BCI و EEG برای کنترل یک ربات استفاده می‌کرد. شخص بوسیله ارسال سیگنال‌های مغزی از یک دستگاه EEG به نرم‌افزار BCI که به ربات وصل شده بود، ربات را هدایت کرد تا به یک خط روی زمین پیروی کند. این آزمایش اولین کنترل موفقیت‌آمیز یک شیء فیزیکی با استفاده از یک دستگاه EEG بود.

از آن زمان، انواع شرکت‌های نوروتکنولوژی با هدف ایمن و موثر ساختن ایمپلنت‌های BCI و فناوری پوشیدنی برای استفاده روزمره شکل گرفته‌اند. EMOTIV اولین بار در سال 2011 یک هدست EEG وایرلس معرفی کرد.

به تازگی، در 2017، رودریگو هوبنر مندز، یک چهارپلژیک، اولین شخصی شد که تنها با استفاده از امواج مغزی خود یک ماشین F1 را رانندگی کرد، به لطف تکنولوژی‌های BCI و یک هدست EEG EMOTIV.

Neuralink، پروژه کارآفرین الون ماسک، یک فعالیت متمرکز بر تولید دستگاه‌های BCI است که می‌توانند در مغز انسان کاشت شوند. در سال 2024، مشارکتی به نام الکس با موفقیت یک اشاره‌گر را کنترل کرده و با امواج مغزی خود یک بازی ویدئویی انجام داد. 

در سال 2017 فیس‌بوک نیز اعلام کرد که در حال ساخت یک BCI است. رابط مغز-کامپیوتر فیس‌بوک هدف دارد به کاربران اجازه دهد تنها با امواج مغزی خود تایپ کنند.

چه کسی رابط مغز-کامپیوتر را اختراع کرد؟

پروفسور UCLA، ژاک ویدال، اصطلاح "BCI" را ابداع کرد و اولین مقالات داوری شده در این موضوع را منتشر کرد. ویدال به طور گسترده‌ای به عنوان مخترع BCI‌ها شناخته می‌شود، چنانچه در مقالات داوری شده بازتاب یافته است.

آیا EMOTIV دستگاه‌های رابط مغز-کامپیوتر ارائه می‌دهد؟

بله! EMOTIV به عنوان پیشگام و رهبر بازار در زمینه BCI برای راه‌حل‌های سازمانی، استفاده شخصی، و تکنولوژی EEG وایرلس شناخته می‌شود. 

EMOTIV دستگاه‌های رابط مغز-کامپیوتر ارائه می‌دهد که می‌توانند با نرم‌افزار رابط مغز-کامپیوتر به نام EmotivBCI جفت شوند. EmotivBCI می‌تواند مستقیماً برای پیاده‌سازی یک BCI در یک کامپیوتر استفاده شود. همچنین می‌تواند با پلتفرم متن‌باز رایگان NodeRed که خروجی‌های BCI را به بسیاری از دستگاه‌های سخت‌افزار خارجی سازگار پیوند می‌دهد برای پیاده‌سازی کنترل ذهنی مستقیم بر تجهیزات دنیای واقعی جفت شود. EmotivBCI و NodeRed به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد برنامه‌های BCI را بسازند. دستگاه‌های رابط مغز-کامپیوتر EMOTIV شامل EMOTIV Insight و هدست‌های EEG EMOTIV EPOC X است.

همه محصولات EMOTI BCI را ببینید

مطالعه را ادامه دهید: