วิธีสร้างโครงการ BCI ด้วยชุดหูฟัง EMOTIV EEG

เทคโนโลยีการเชื่อมต่อสมองกับคอมพิวเตอร์ (BCI) วัดการทำงานของคลื่นสมอง ผ่านระบบประมวลผลการเรียนรู้ของเครื่อง และแปลงเป็นคำสั่ง BCI ถูกใช้งานเป็นอุปกรณ์ควบคุมระยะไกลที่สามารถนำไปใช้กับคอมพิวเตอร์ แอปพลิเคชัน บ้านอัจฉริยะ และอุปกรณ์อื่นๆ ของ Internet of Things (IoT) อุปกรณ์เสมือนจริง แขนขาเทียม หุ่นยนต์ รถเข็นเด็ก ของเล่น และเกม

เคยเป็นเรื่องของนิยายวิทยาศาสตร์ แต่ตอนนี้เทคโนโลยีการเชื่อมต่อสมองกับคอมพิวเตอร์ได้ถูกเปิดให้คนทั่วไปที่มีแนวคิด เวลา และความรู้ใช้งานแล้ว BCI ใช้รูปแบบการทำงานของสมองที่เฉพาะเจาะจงเกี่ยวกับภาพจิตใจและการแสดงออกทางใบหน้า และสามารถใช้การเคลื่อนไหวของศีรษะและตาในการออกคำสั่งดิจิทัลไปยังอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ BCI ประเภทฝังตัวจะใส่อุปกรณ์เข้าไปในสมองเพื่อลักข้อมูลไฟฟ้า ในขณะที่อุปกรณ์ BCI ที่ไม่บุกรุก เช่น ชุด EMOTIV EEG อ่านการทำงานของสมองจากหนังศีรษะ

พร้อมที่จะสร้างโครงการ BCI แล้วใช่ไหม? นี่คือสิ่งที่คุณจะต้องการ

#1: วัตถุประสงค์ที่ชัดเจน

คร่าวๆ ว่าคุณต้องการบรรลุอะไร ระบุให้เฉพาะเจาะจงที่สุด เช่น “หมุนหัวเพื่อบังคับ” “ยิ้มเพื่อเปิดไฟ” “คิด ผลักดัน เพื่อใช้ยาในเกม” หรือ “ส่งข้อความป๊อปอัพเมื่อเมตริกระบุความเบี่ยงเบนของความสนใจนานกว่า x เวลาที่กำหนด”

#2: อุปกรณ์รับสัญญาณ

เริ่มแรกคุณจะต้องการบางสิ่งเพื่อจับสัญญาณสมอง ชุดหูฟัง EMOTIV ไร้สายทุกชนิดจะรับสัญญาณได้ทั้งสมอง แม้แต่หูฟัง MN8 2 ช่อง และจะบรรลุเป้าหมายนี้ได้ โดยทั่วไป BCI จะทำงานได้ดีกว่าเมื่อมีสัญญาณมากกว่า ชุดหูฟัง EMOTIV Insight 5-channel EEG เป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับการเชื่อมต่อสมองกับคอมพิวเตอร์เพราะว่าไม่มีสาย ใช้งานง่าย และได้รับการรับรองด้วยตัวเองว่ามีประสิทธิภาพการทำงานดีเยี่ยม

อุปกรณ์ BCI

แผนภูมิเปรียบเทียบชุดหูฟัง

ตัวอย่างโครงการ BCI ที่ใช้ EMOTIV:

• Handi’Arcade: คอนโทรลเลอร์เกมสำหรับผู้พิการ

• มหาวิทยาลัย South Florida: การแข่งขันโดรนสมอง

• IBM Bluemix: ใช้พลังจิตกับโดรน BB-8

• Imagination Centre: สำรวจการพัฒนาสำหรับเด็กพิการ

#3: ซอฟต์แวร์ประมวลผลสัญญาณ

ถัดไป คุณจะต้องมีซอฟต์แวร์การเรียนรู้ของเครื่องเพื่อแปลสัญญาณสมองเหล่านั้นให้เป็นคำสั่ง EmotivBCI ช่วยให้กระบวนการนี้ง่ายขึ้นโดยให้คุณสร้างโปรไฟล์และสอนโปรแกรมให้รู้จักภาพทางจิตต่างๆ เช่น การดันหรือดึง ซอฟต์แวร์ยังรู้จักการแสดงออกทางใบหน้า การเคลื่อนไหวของศีรษะ และสถานะรู้สึกทางสมอง เช่น การโฟกัสหรือเบี่ยงเบน

#4: คำสั่ง BCI ที่ได้กำหนดไว้

ตอนนี้ใช้คำสั่ง BCI เพื่อเชื่อมต่อและโต้ตอบกับโลกความจริง EmotivBCI เข้ากันได้อย่างราบรื่นกับโปรแกรมที่ใช้กันทั่วไปซึ่งคุณสามารถใช้สร้างแอปพลิเคชันสำหรับโครงการ BCI ของคุณ Node-RED เช่น ช่วยให้คุณระบุภาพได้ว่าสัญญาณสมองจะทำอะไรโดยไม่ต้องเขียนโค้ด 

อีกทางเลือกหนึ่ง คุณสามารถเขียนโค้ดเพื่อสร้างแอพพลิเคชั่นที่ตอบสนองต่อสัญญาณสมองที่แปรรูปแล้ว ขึ้นอยู่กับโครงการของคุณ อาจใช้ภาษาต่าง ๆ เช่น Python, C++, หรือ JavaScript คุณสามารถใช้ตัวอย่างจาก GitHub ของเรา เป็นจุดเริ่มต้นในการสำรวจและสร้างแอพพลิเคชั่นของคุณเอง

วิดีโอสอนการเขียนโปรแกรม BCI ฟรี:

• Python สำหรับผู้เริ่มต้น - เรียนรู้ Python ใน 1 ชั่วโมง

• C++ บทเรียนสำหรับผู้เริ่มต้น - เรียนรู้ C++ ใน 1 ชั่วโมง

• JavaScript ใน 10 นาที | บทเรียนสำหรับผู้เริ่มต้น

วิธีใช้ Nod-RED กับ Emotiv BCI

#5: อุปกรณ์รับคำสั่ง BCI

สุดท้าย คุณจะต้องการบางสิ่งที่จะควบคุมด้วย BCI ขึ้นอยู่กับโครงการของคุณ คุณอาจต้องเสียบอุปกรณ์หรือส่งสัญญาณเข้าสู่ไมโครคอมพิวเตอร์ เช่น Raspberry Pi หรือบอร์ด Arduino อย่างไรก็ตาม นี่ไม่จำเป็นเสมอไป

วิธีควบคุมเสียงด้วย BCI

คุณสามารถใช้ OSC (Open Sound Control) จากแอป EmotivBCI เพื่อควบคุมเสียงและสื่อสารในเวลาเดียวกัน นักพัฒนาเกมสามารถรวมคำสั่ง BCI กับเกม Unity ของพวกเขาผ่าน Unity wrapper ของ Cortex API

วิธีใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์สำหรับ BCI:

• คู่มือเริ่มต้น Raspberry Pi: การติดตั้งและการตั้งค่า

• คอร์ส Arduino สำหรับทุกคน

• OSC กับ EMOTIV BCI

• Unity plug-in

ด้านบน: บอร์ด Arduino ควบคุมแขนหุ่นด้วย EMOTIV EEG (เครดิต: Matt Su)

ภาพปก: นักศึกษาควบคุมโดรน BCI ที่มหาวิทยาลัย South Florida (เครดิต: USF BCI Club)

แสดงโครงการ BCI ของคุณ! เราดีใจที่จะเห็นและแชร์สิ่งที่คุณกำลังทำอยู่ แท็ก #emotiv บนโซเชียลมีเดียหรือส่งอีเมลไปที่ hello@emotiv.com.