จุดที่แตกต่าง
EEG ไร้สาย การวัดสมองในโลกแห่งความเป็นจริง
จากสัญญาณสู่ Insight.
รากฐานทางวิทยาศาสตร์ของ Emotiv สนับสนุนการวิจัยด้านประสาทวิทยา การพัฒนาอินเทอร์เฟซสมอง-คอมพิวเตอร์ การวิเคราะห์สมรรถนะทางการรับรู้ ซอฟต์แวร์แบบปรับตัว และแอปพลิเคชันยุคถัดไปที่รับรู้การทำงานของสมอง
EEG วัดอะไร
Emotiv ผสานเทคโนโลยี EEG แบบไม่รุกล้ำ การประมวลผลสัญญาณ แมชชีนเลิร์นนิง และซอฟต์แวร์ที่พร้อมสำหรับนักพัฒนา เพื่อเปลี่ยนกิจกรรมของสมองให้เป็น insight ที่นำไปใช้ได้จริง รากฐานทางวิทยาศาสตร์นี้รองรับการวิจัยด้านประสาทวิทยา การพัฒนาอินเทอร์เฟซสมอง-คอมพิวเตอร์ การวิเคราะห์ประสิทธิภาพการรับรู้ ซอฟต์แวร์แบบปรับตัวได้ และแอปพลิเคชันรุ่นถัดไปที่รับรู้การทำงานของสมอง
เหตุใดการออกแบบการวัดสมองจึงสำคัญ
คุณค่าของ EEG ไม่ได้ขึ้นอยู่กับคุณภาพของสัญญาณเพียงอย่างเดียว แต่ยังขึ้นอยู่กับวิธีการวัดกิจกรรมของสมอง ตำแหน่งที่จับสัญญาณ และว่ารูปแบบของอุปกรณ์เหมาะกับบริบทการใช้งานหรือไม่
บางการประยุกต์ใช้งานได้รับประโยชน์จากการครอบคลุมเชิงพื้นที่ที่กว้างขึ้น ครอบคลุมหลายบริเวณของสมอง ขณะที่บางการใช้งานขึ้นอยู่กับความสบาย ความรวดเร็ว และความสามารถในการเก็บข้อมูลสมองในสภาพแวดล้อมตามธรรมชาติได้โดยมีอุปสรรคน้อยที่สุด กรณีการใช้งานที่แตกต่างกันต้องแลกเปลี่ยนข้อดีข้อเสียที่แตกต่างกันในด้านการครอบคลุม การสวมใส่ได้ ความง่ายในการใช้งาน เวลาในการตั้งค่า และความเหมาะสมกับการใช้งานจริง
ความละเอียดเชิงพื้นที่ - การรับรู้ทั้งสมอง
สมองเป็นระบบที่ซับซ้อนมาก คอร์เทกซ์ส่วนหน้า ซึ่งเป็นบริเวณที่ความคิดอย่างมีสติและการตัดสินใจส่วนใหญ่ของคุณเกิดขึ้น ทำงานคิดเป็นสัดส่วนน้อยกว่าหนึ่งในสิบของกิจกรรมทั้งหมดในสมอง
การวางแผน การสร้างแบบจำลองสิ่งแวดล้อมรอบตัวคุณ การตีความข้อมูลจากประสาทสัมผัส ไปจนถึงการรับรู้ความเป็นจริงของคุณ การประมวลผลและการจัดเก็บความทรงจำ รวมถึงแรงขับพื้นฐานของอารมณ์และความรู้สึกของคุณ เกิดขึ้นในหลายบริเวณการทำงานที่กระจายอยู่ทั่วสมอง รวมถึงเปลือกสมองส่วนการมองเห็นที่ด้านหลัง เปลือกสมองส่วนขมับที่ด้านข้าง เปลือกสมองส่วนข้างขม่อมที่อยู่หลังบริเวณกระหม่อม และระบบลิมบิกที่อยู่ลึกเข้าไปในสมอง ระบบลิมบิกควบคุมอารมณ์และความรู้สึกพื้นฐานของคุณ การตอบสนองแบบสู้หรือหนี และการเข้ารหัสความทรงจำระยะยาวที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้น ตลอดจนการควบคุมการทำงานพื้นฐานของร่างกาย เช่น การหายใจและการเต้นของหัวใจ
หน้าที่เชิงลึกส่วนใหญ่เหล่านี้มีปฏิสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับส่วนต่าง ๆ ของคอร์เทกซ์ (ชั้นนอกที่สามารถเข้าถึงการวัดด้วย EEG ได้) อย่างไรก็ตาม ปฏิสัมพันธ์ดังกล่าวมีความซับซ้อนและกระจายตัวค่อนข้างมาก เพื่อทำแผนที่กิจกรรมที่แท้จริงของสมอง การวัดสัญญาณจากโครงสร้างคอร์ติคัลที่แตกต่างกันจำนวนมากซึ่งอยู่รอบพื้นผิวสมองจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง ไม่สามารถทำแผนที่สัญญาณเหล่านี้ได้จากบริเวณหน้าผากและขมับเพียงอย่างเดียว การระบุสภาวะทางจิตโดยสมบูรณ์ของผู้ใช้จะคลาดเคลื่อนอย่างมาก เว้นแต่จะพิจารณาสัญญาณจากด้านหลังของสมองด้วย
ด้วยการครอบคลุมและการจัดวางอิเล็กโทรดที่เหมาะสม เราสามารถสร้างแบบจำลองแหล่งกำเนิดของบริเวณสมองสำคัญทั้งหมดขึ้นใหม่ และมองเห็นการทำงานร่วมกันของพวกมันได้ ระบบทางเลือกที่ขาดสัญญาณสำคัญเหล่านี้จะบอกเล่าเรื่องราวได้ไม่ถึงครึ่ง โดยทั่วไปแล้ว ระบบเหล่านี้ถูกจำกัดให้ประเมินได้เพียงระดับความรู้สึกตัว ปริมาณและความเข้มข้นของการประมวลผล และ (ในบางกรณี) ความไม่สมดุลของซีกสมองซ้าย/ขวาในสัญญาณบริเวณหน้าผาก แม้ว่าสิ่งเหล่านี้จะมีประโยชน์ในบางบริบท แต่ก็ให้ภาพสภาวะจิตใจของผู้ใช้ที่จำกัดมากและไม่แม่นยำ
จาก EEG ระดับงานวิจัยสู่การตรวจวัดสมองในชีวิตประจำวัน
แนวทางของ Emotiv ครอบคลุมรูปแบบอุปกรณ์ EEG แบบสวมใส่ที่หลากหลาย ตั้งแต่ระบบวิจัยระดับพรีเมียมไปจนถึงอุปกรณ์สมองสวมใส่ที่เป็นมิตรต่อผู้บริโภค
ช่วงนี้มีความสำคัญ เพราะเป้าหมายในการวัดที่แตกต่างกันย่อมมีข้อกำหนดที่แตกต่างกัน ระบบหลายช่องสัญญาณสามารถครอบคลุมสมองได้กว้างขึ้น และให้ภาพที่ละเอียดมากขึ้นของกิจกรรมประสาทที่กระจายตัว รูปแบบอุปกรณ์สวมใส่ที่เบากว่าสามารถลดอุปสรรค ขยายเวลาและสถานที่ในการเก็บข้อมูล และทำให้การวัดสมองแบบไม่รุกล้ำใช้งานได้จริงมากขึ้นในสภาพแวดล้อมประจำวัน
แทนที่จะบังคับให้ต้องเลือกระหว่างความลึกซึ้งด้านการวิจัยกับการใช้งานในชีวิตประจำวัน Emotiv รองรับทั้งสองอย่างภายในระบบนิเวศเทคโนโลยีเดียวกัน
ได้รับการสนับสนุนโดยวิทยาศาสตร์
เทคโนโลยี Emotiv ได้ถูกนำไปใช้ในงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์และการวิจัยเชิงประยุกต์ที่มีจำนวนมากและยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่อง ระบบของเราสนับสนุนงานด้านประสาทวิทยา ปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์ สมรรถนะทางการรู้คิด การเข้าถึง และการพัฒนาอินเทอร์เฟซสมอง-คอมพิวเตอร์
การตรวจสอบความถูกต้องโดยอิสระได้ช่วยแสดงให้เห็นว่าระบบของ Emotiv สามารถรองรับงานวิจัย EEG และ ERP ระดับคุณภาพงานวิจัยได้ การตรวจสอบความถูกต้องของ EPOC ก่อนหน้านี้พบว่าสามารถใช้เพื่อระบุพีค ERP การได้ยินช่วงปลายและองค์ประกอบ mismatch negativity ในเด็กได้ โดยให้ผลลัพธ์ที่เทียบเคียงได้กับระบบวิจัยในการศึกษานั้น การศึกษาตรวจสอบความถูกต้องในภายหลังพบว่า EPOC Flex saline สามารถเก็บข้อมูลได้ใกล้เคียงกับระบบ EEG เกรดวิจัย และสามารถวัด ERP ทางการได้ยินและการมองเห็นที่เชื่อถือได้ ระบุลักษณะสัญญาณ SSVEP และตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของการแกว่งตัวอัลฟาได้
ลิงก์การสนับสนุนที่แนะนำ
ไปป์ไลน์สัญญาณของ Emotiv
การแปลง EEG ให้เป็นผลลัพธ์ที่ใช้งานได้ต้องอาศัยมากกว่าเซ็นเซอร์เพียงอย่างเดียว Emotiv ผสานการรับสัญญาณเข้ากับการประมวลผลแบบเรียลไทม์ การจัดการสิ่งรบกวน การเรียนรู้ของเครื่อง และชั้นซอฟต์แวร์ที่ช่วยแปลง EEG ดิบให้เป็นผลลัพธ์ที่สามารถนำไปใช้ได้ในงานทดลอง แอปพลิเคชัน และระบบโต้ตอบ
หัวใจสำคัญของกระบวนการทำงานนี้คือ Cortex ซึ่งทำหน้าที่เป็นชั้นการแปลความหมายระหว่างข้อมูลสมองดิบกับการตีความเชิงปฏิบัติ สัญญาณต่าง ๆ ถูกประมวลผล ทำความสะอาด และจัดระเบียบ เพื่อให้สามารถนำไปใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นในงานวิจัยและสภาพแวดล้อมการประยุกต์ใช้
EmotivPRO ขยายเวิร์กโฟลว์นี้ไปสู่การบันทึก การแสดงผล และการวิเคราะห์ โดยรองรับการเก็บสัญญาณ EEG แบบดิบ เครื่องหมายเหตุการณ์ ตัวเลือกการส่งออก และการสตรีมแบบเรียลไทม์ผ่าน LSL นอกจากนี้ยังเชื่อมต่อกับเวิร์กโฟลว์การวิจัยที่กว้างขึ้นผ่านการผสานการทำงานกับเครื่องมือ เช่น MATLAB, PsychoPy และ EEGLAB และรองรับเวิร์กโฟลว์ EEG ที่เข้ากันได้ รวมถึง X-trodes
ส่วนเชื่อมต่อสมอง-คอมพิวเตอร์กับ Emotiv
อินเทอร์เฟซสมอง-คอมพิวเตอร์แปลงรูปแบบกิจกรรมของระบบประสาทให้เป็นคำสั่งที่ทำให้ผู้คนสามารถโต้ตอบกับซอฟต์แวร์หรืออุปกรณ์โดยใช้สัญญาณจากสมอง
Emotiv รองรับสิ่งนี้ผ่านการตรวจจับสัญญาณ EEG, การเรียนรู้ของเครื่อง, โมเดลปฏิสัมพันธ์ที่ผ่านการฝึกแล้ว และการเข้าถึงสำหรับนักพัฒนาผ่าน Cortex API และ SDK ซึ่งช่วยให้นักวิจัยและนักพัฒนามีแนวทางที่ใช้งานได้จริงในการสร้างแอปพลิเคชันที่ตอบสนองต่อคำสั่งทางความคิด สภาวะการรับรู้ และอินพุตที่เกี่ยวข้องในเครื่องมือการเข้าถึง สื่อเชิงโต้ตอบ อินเทอร์เฟซเชิงทดลอง และการวิจัย BCI ประยุกต์
อุปกรณ์สวมใส่ AI และอนาคตของการตรวจจับสัญญาณสมอง
เมื่อเทคโนโลยีประสาทวิทยาที่ไม่รุกล้ำกลายเป็นอุปกรณ์สวมใส่ได้มากขึ้นและรบกวนน้อยลง โอกาสในการวัดกิจกรรมของสมองในสภาพแวดล้อมชีวิตประจำวันก็ยังคงขยายตัวต่อไป
รูปแบบที่มีน้ำหนักเบาและแรงเสียดทานต่ำสามารถขยายขอบเขตได้ทั้งในด้านเวลาและสถานที่ในการเก็บข้อมูลประสาท ในขณะเดียวกัน ความก้าวหน้าใน AI กำลังทำให้สามารถสร้างแบบจำลองสัญญาณสมองได้ด้วยวิธีที่ยืดหยุ่นและปรับขนาดได้มากขึ้น
โดยรวมแล้ว การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ชี้ไปสู่อนาคตที่การตรวจวัดสมองแบบสวมใส่ไม่เพียงเข้าถึงได้มากขึ้นเท่านั้น แต่ยังสามารถตีความได้มากขึ้นในหลากหลายงาน อุปกรณ์ และสภาพแวดล้อมอีกด้วย
การพัฒนาโมเดลพื้นฐาน EEG
งานวิจัยของ Emotiv ขยายไปไกลกว่าการจับสัญญาณและการตีความแบบเรียลไทม์ สู่การสร้างแบบจำลอง EEG รุ่นถัดไป
ซึ่งรวมถึงงานด้านการเรียนรู้แบบกำกับตนเอง การเรียนรู้การแทนค่า EEG และแนวทางโมเดลพื้นฐานที่ออกแบบมาเพื่อปรับปรุงวิธีการสร้างแบบจำลอง การทำให้ทั่วไป และการปรับใช้สัญญาณประสาทข้ามอุปกรณ์และกรณีการใช้งานต่าง ๆ
ผลงานที่เผยแพร่ล่าสุดประกอบด้วย EEG2Rep: การยกระดับการแทนข้อมูล EEG แบบเรียนรู้ด้วยตนเองผ่านอินพุตที่ถูกมาสก์และให้ข้อมูล ซึ่งได้รับคัดเลือกให้นำเสนอในงาน KDD 2024; SpellerSSL: การเรียนรู้ด้วยตนเองร่วมกับการรวมสัญญาณ P300 สำหรับ Speller BCIs; และ EEG-X: โมเดลรากฐานสำหรับ EEG ที่ไม่ขึ้นกับอุปกรณ์และทนทานต่อสัญญาณรบกวน โดยรวมแล้ว ความพยายามเหล่านี้สะท้อนถึงแรงผลักดันในวงกว้างไปสู่การแทนข้อมูล EEG ที่ถ่ายโอนได้มากขึ้น และโมเดลที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้นสำหรับข้อมูลประสาทในโลกความเป็นจริง
ลิงก์งานวิจัยที่แนะนำ
การเพิ่มประสิทธิภาพการแทนค่า EEG แบบกำกับตนเองผ่านอินพุตแบบปิดบังที่ให้ข้อมูล
การเรียนรู้แบบกำกับตนเองด้วยการรวมค่า P300 สำหรับ BCI แบบสะกดคำ
โมเดลพื้นฐานที่ไม่ขึ้นกับอุปกรณ์และทนทานต่อสัญญาณรบกวนสำหรับ EEG
สร้างขึ้นเพื่อการวิจัยและการพัฒนาประยุกต์
เทคโนโลยี Emotiv ได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับทั้งการวิจัยที่มีการควบคุมและการพัฒนาเชิงประยุกต์ ตั้งแต่การเก็บสัญญาณดิบและการศึกษาที่ทำเครื่องหมายเหตุการณ์ ไปจนถึงการตรวจจับแบบเรียลไทม์และการผสานรวมซอฟต์แวร์
สิ่งนี้ทำให้แพลตฟอร์มมีประโยชน์ครอบคลุมทั้งด้านประสาทวิทยา ปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์ สมรรถนะทางการรับรู้ BCI ประยุกต์ การเข้าถึงได้ การวิจัยผลิตภัณฑ์ และแอปพลิเคชันที่ตระหนักรู้เกี่ยวกับสมองที่กำลังเกิดขึ้นใหม่