Sinirbilim direksiyonun başında

Mehul Nayak

28 Nis 2022

Paylaş:

Dr. Nikolas Williams tarafından yazılmıştır, EMOTIV Araştırma Bilimcisi.

Birkaç ay önce, sekiz yıl yurtdışında yaşadıktan sonra ABD'ye geri döndüm. Yeniden başlamak için gereken şeylerden biri hayat için gerekli olan her şeyi satın almaktı. Bir kanepe, yatak ve yemek masası dışında, elbette bir arabaya ihtiyacım vardı. Kendimi mali açıdan bilgili bir kişi olarak gördüğüm için, yalnızca daha eski, maliyet etkin modeller aradım ama kısa sürede şişirilmiş fiyatlar ve az bulunan envanter nedeniyle morali bozulmuş bir halde buldum kendimi. 2021 yılı ikinci el otomobil pazarı neredeyse beni yeni bir araç satın almaya zorladı ki sonunda yaptım da. Temel kişisel finans prensiplerini ihlal etme konusundaki üzüntüm, yeni Toyota SUV'mun sunduğu konfor ve özelliklere karşı duyduğum coşku ile hızla yer değiştirildi.

Özellikle, bu ana kadar yalnızca okuduğum otonom sürüş özelliklerine hayran kaldım. Yardımcı direksiyon ve ileriye bakan radar, uzun yolculukları çok kolaylaştırdı. Sadece gözlerimi yolda tutmak ve bir elimi direksiyon simidinde dinlendirmek gerekiyordu ve aracım neredeyse kendiliğinden sürüyordu. Çarpışmayı önleme, kör nokta izleme, arka görüş kameraları ve arkamda geçen birine çarpmamamı sağlamak için bir uyarı sistemi gibi özellikleri ekleyince, bu yeni araba, son on yılın büyük kısmında kullandığım eski model arabalara kıyasla kesinlikle çok daha güvenliydi.

Arabalar, elbette, kendi kendine henüz sürmiyor. Havalı otonom ve güvenlik özelliklerine sahip olsalar da, arabalar hâlâ sürücü gözetimi gerektiriyor ve gerekli olduğunda müdahale de gerekiyor. İnsan bileşeninin sürüşten kaldırılmasına daha uzun bir yol var ve bu bileşen, otomobil kazaları ve ölümleri üzerinde hâkim bir şekilde sorumludur. İnsanlar direksiyon başında hata yapar. İster alkolden sonra bir aracı kullanmanın iyi bir fikir olduğunu düşünsünler, ister hız yapmanın eğlenceli olduğunu, isterse yorgunlukları nedeniyle dinlenmeden önce sadece birkaç mil daha gitmeleri gerektiğini düşünülüyor olsun, insanlar çok sayıda önlenebilir otomobil kazaına neden oluyor.

[block id="cta-shortcode-browse-eeg-headsets-v2"]

Ulusal Karayolu Trafik Güvenliği İdaresi'ne (NHTSA) göre, 2019 yılında 36,096 motorlu araç trafiği ölümü gerçekleşmiştir. 2020 yılı için, ölümlerin 38,000'in üzerinde olması tahmin edilmektedir [1]. Bunların büyük bir yüzdesi riski artıran sürüşten kaynaklanmakta ve dolayısıyla önlenebilir durumdadır. NHTSA, altı tür tehlikeli sürüş türünü belirlemiştir: Hız aşımı, alkollü ve uyuşturucu etkisi altında araç kullanma, emniyet kemerlerini kullanmama (veya yanlış kullanma), dikkatsiz sürüş ve uyku haliyle sürüş. Tüm trafik ölümlerinin üçte ikisi hız aşımı ve etkilenmiş sürüşe atfedilebildiğinden, birçok müdahale kampanyası bu risklerle başa çıkmaya yönelikdir. Ancak, dikkatsiz ve uykulu sürüş durumlarında da 2019 yılında 3,142 dikkat dağıtıcıya bağlı ölüm ve 697 uyku haliyle ilgili ölüm meydana gelmiştir [2].

Laboratuvar ortamında dikkat ölçmek için nörobilim kullanmak



Sürücünün koltuğunda nörobilim - Laboratuvar ortamında dikkati ölçmek için nörobilim kullanmak.

Nörobilimciler, laboratuvar ortamında dikkati ölçmek için çeşitli yöntemler kullanır. Bu yöntemlerden biri, beynimizin nöronları ateşlediğinde küçük miktarda elektrik salgılama gerçeğinden faydalanır. Elektroensefalogram (EEG) kullanarak, bu elektriğin dalgalanmalarını ölçebiliriz ve beynin ne zaman ve nerede aktif olduğunu anlayabiliriz. Bu dalgalanmaların meydana geldiği hız, ya da frekans, osilasyonlar veya daha yaygın olarak beyin dalgaları olarak bilinir. Beyin dalgalarının frekansı, zihinsel durumlar veya süreçler hakkında içgörü sağlayabilir.

Örneğin, saniyede 14 ile 30 kez (veya 14 - 30 Hz) osilasyon yapan beyin dalgalarına beta dalgaları denir ve yüksek düzeyde zihinsel katılımla ilişkilidir. 8 - 13 Hz aralığındaki osilasyonlar alfa dalgaları olarak bilinir ve genellikle rahatlama veya pasif dikkat dönemlerinde görülür. Örneğin, bir kişinin meditasyon yaptığında sıkça alfa dalgaları gördüğünüzü fark edersiniz. Theta dalgaları 4 ile 7 Hz arasında osilasyonlardır ve bir kişinin derin bir şekilde rahatlamış veya uykulu olduğu zamanlarda görülür. En yavaş dalgalar delta dalgalarıdır (1 - 4 Hz) ve bir kişinin derin uykuya daldığı zaman gözlemlenir.

İlgili yazıya bakın EEG'ye Giriş Kılavuzu

Laboratuvarda, bilim insanları, bir kişinin görevler sırasında ne kadar katılımcı veya dikkatsiz olduğunu belirlemek için beyin dalgalarının zamanlamasını, büyüklüğünü ve frekansını ölçebilirler. Örneğin, bir kişi aradığı bir şeyi gördüğünde veya duyduğunda, EEG'si, nesnenin ortaya çıkmasından yaklaşık 300 ms sonra meydana gelen büyük bir amplitüdlü yanıt olan P300 adında çok spesifik bir yanıt verir [3]. Benzer şekilde, alfa osilasyonlarındaki bir azalma, birinin bir şeye dikkatle baktığını gösterebilir [4]. Uykulu olmak da delta, theta ve alfa osilasyonlarında değişiklikler yoluyla tespit edilebilir EEG imzaları üretir [5].

Araba içinde dikkati nasıl ölçebiliriz?

Bir araçta dikkati ve uykulu olmayı davranışsal yöntemlerle ölçebiliriz. Örneğin, kameralar sürücülerin gözlerini izleyebilir, böylece yollarına baktıklarından emin olabiliriz. Benzer şekilde, kameralar sürücülerin başlarının düşmeye başladığını tespit edebilir, bu da uykulu olduklarını gösterir. Ancak, bir kişi yolda bakıyor ya da başı düşmüyorsa, bunun dikkati olduğu veya yorgun olmadığı anlamına gelmez. EEG, bu tehlikeli durumların tespitini artırabilir. Hatta bunları, davranışsal olarak tespit edilebilir hale gelmeden önce tahmin edebilirler.



Sürücünün koltuğunda nörobilim - EEG, bu tehlikeli durumların tespitini artırabilir. Hatta bunları, davranışsal olarak tespit edilebilir hale gelmeden önce tahmin edebilirler.

2020 yılında, araştırmacılar gerçek zamanlı uykulu olmayı tespit etmek için ticari olarak mevcut EEG başlıkları kullanan çalışmaların sistematik bir incelemesini gerçekleştirdiler [6]. Bu tür çalışmalarda en çok kullanılan başlıkların EMOTIV tarafından üretilenler olduğunu, ardından Neurosky, Interaxon ve OpenBCI'nin geldiğini bildirdiler. Uykulu olmayı tespit etmek için, temel EEG özelliklerinin, örneğin frekans osilasyonlarının, uykulu olmayı tespit etmek için kullanılabildiğini buldular. Ancak, birçok durumda "algoritmik optimizasyon gereklidir" demektedirler, bu da makine öğrenimi algoritmalarının daha doğru tespitler sağladığı anlamına geliyor.

Ticari EEG ve makine öğrenimi algoritmalarını kullanarak daha güvenli olmamıza yardımcı olmak

EMOTIV, on yılı aşkın bir süredir ticari EEG'de liderdir. Bu süre zarfında 32 kanal geleneksel araştırma başlıklarından 2 kanallı kulak içi kulaklıklara kadar çeşitli şekillerde EEG sistemleri geliştirmişlerdir. MN8 kulaklıkları veya Insight gibi kompakt form faktörlerine sahip sistemler, gündelik, giyilebilen nöroteknolojiye ilk adımları temsil etmektedir. Bu tür donanımları otomobil kontrollerine entegre ederek, kaza neden olan zihinsel durumlar oluşmadan önce kazaların önlenmesini sağlayabiliriz.



Sürücünün koltuğunda nörobilim - Ticari EEG ve makine öğrenimi algoritmalarını kullanarak daha güvenli olmamıza yardımcı olmak.

EEG donanımını araçlara entegre etmek yalnızca çözümün bir parçasıdır. Elde edilen beyin verilerini kullanışlı metriklere dönüştürmek için işlememiz gerekiyor. Gelişmiş makine öğrenimi algoritmaları, EEG verilerini belirli zihinsel durumları gösteren özellikleri indekslemek üzere çözümler. Şu ana kadar, EMOTIV bu tür yedi tespiti geliştirmiştir: sinirlilik, ilgi, rahatlama, katılım, heyecan, dikkat ve stres. EMOTIV mühendisleri, bu tespitleri geliştirmek için nörobilimcilerle yakın bir işbirliği içinde çalışmışlardır ve bu durumların uyarılmasına neden olan protokollerle sistematik deneyler düzenlemişlerdir. Otomobil alanında, Emotiv şu anda bir sürücü dikkatsizliği tespiti üzerinde çalışmaktadır ve bu, bir sürüş simülatörü içinde geliştirilmiştir. Bu, dikkatin azalması durumunda yavaşlayan bir dikkat güçlendirilmiş aracın sahip olduğu olumlu sonuçların ardından gerçekleşmektedir [7]. Bu iş birliği ve elde edilen sonuçları YouTube’dan bulabilirsiniz.

Nörobilim ve sürüşün geleceği



Sürücünün koltuğunda nörobilim - Nörobilim ve sürüşün geleceği.

Kemerler ve gürültü şeritleri gibi erken müdahalelerden, otomatik acil frenleme ve yardımcı direksiyon gibi modern müdahalelere kadar, araba sürüşü çok daha güvenli hale geldi. Ancak, her yıl kazalarda ölen insan sayısı, araçların "güvenli" olarak kabul edilmesi için daha uzun bir yol kat etmemiz gerektiğini göstermektedir. Teknoloji ilerledikçe, arabalarımızın daha güvenli hale gelmeye devam edeceği hiç kuşkusuzdur, ancak insanlar hâlâ öncelikli araç operatörleri olduğu sürece, insan kaynaklı kazalar da devam edecektir. EEG teknolojisi, kazaya neden olan durumlar oluşmadan önce ince göstergeleri tespit ederek ve müdahale ederek insan faktörünü hafifletmek için özellikle umut verici bir yol sunmaktadır.

Referanslar

[1] Ulusal İstatistik ve Analiz Merkezi, "2020'de motorlu araç trafiği ölümlerinin erken tahmini." Ulusal Karayolu Trafik Güvenliği İdaresi, Mayıs 2021. Erişim tarihi: 04 Ocak 2022. [Ç çevrimiçi]. Erişilebilir: https://crashstats.nhtsa.dot.gov/Api/Public/ViewPublication/813115

[2] Ulusal İstatistik ve Analiz Merkezi., "2019 yılı motorlu araç kazalarının genel görünümü." Ulusal Karayolu Trafik Güvenliği İdaresi, 2020.

[3] S. J. Luck ve E. S. Kappenman, The Oxford handbook of event-related potential components. Oxford üniversite yayınları, 2011.

[4] G. Thut, "Alfa Bant Elektroensefalografik Aktivite Okipital Korteks Üzerinde Görsel Mekansal Dikkat Yanlılığını Gösterir ve Görsel Hedef Tespitini Tahmin Eder," J. Neurosci., cilt. 26, hayır. 37, ss. 9494–9502, Eylül 2006, doi: 10.1523/JNEUROSCI.0875-06.2006.

[5] C.-H. Chuang, C.-S. Huang, L.-W. Ko ve C.-T. Lin, "Uykulu sürüşe uygulama için EEG tabanlı algısal işlev entegrasyon ağı," Knowl.-Based Syst., cilt. 80, ss. 143–152, Mayıs 2015, doi: 10.1016/j.knosys.2015.01.007.

[6] J. LaRocco, M. D. Le ve D.-G. Paeng, "Uykulu olmayı tespit etmek için mevcut düşük maliyetli EEG başlıklarının sistematik incelemesi," Front. Neuroinformatics, cilt. 14, sy. 42, 2020, doi: 10.3389/fninf.2020.553352. [7] "Avustralya araştırmacıları 'dikkatle çalışan' aracı tanıttı," 2013. https://phys.org/news/2013-09-australia-unveil-attention-powered-car.html (erişim tarihi: 12 Ocak 2022).

Dr. Nikolas Williams tarafından yazılmıştır, EMOTIV Araştırma Bilimcisi.

Birkaç ay önce, sekiz yıl yurtdışında yaşadıktan sonra ABD'ye geri döndüm. Yeniden başlamak için gereken şeylerden biri hayat için gerekli olan her şeyi satın almaktı. Bir kanepe, yatak ve yemek masası dışında, elbette bir arabaya ihtiyacım vardı. Kendimi mali açıdan bilgili bir kişi olarak gördüğüm için, yalnızca daha eski, maliyet etkin modeller aradım ama kısa sürede şişirilmiş fiyatlar ve az bulunan envanter nedeniyle morali bozulmuş bir halde buldum kendimi. 2021 yılı ikinci el otomobil pazarı neredeyse beni yeni bir araç satın almaya zorladı ki sonunda yaptım da. Temel kişisel finans prensiplerini ihlal etme konusundaki üzüntüm, yeni Toyota SUV'mun sunduğu konfor ve özelliklere karşı duyduğum coşku ile hızla yer değiştirildi.

Özellikle, bu ana kadar yalnızca okuduğum otonom sürüş özelliklerine hayran kaldım. Yardımcı direksiyon ve ileriye bakan radar, uzun yolculukları çok kolaylaştırdı. Sadece gözlerimi yolda tutmak ve bir elimi direksiyon simidinde dinlendirmek gerekiyordu ve aracım neredeyse kendiliğinden sürüyordu. Çarpışmayı önleme, kör nokta izleme, arka görüş kameraları ve arkamda geçen birine çarpmamamı sağlamak için bir uyarı sistemi gibi özellikleri ekleyince, bu yeni araba, son on yılın büyük kısmında kullandığım eski model arabalara kıyasla kesinlikle çok daha güvenliydi.

Arabalar, elbette, kendi kendine henüz sürmiyor. Havalı otonom ve güvenlik özelliklerine sahip olsalar da, arabalar hâlâ sürücü gözetimi gerektiriyor ve gerekli olduğunda müdahale de gerekiyor. İnsan bileşeninin sürüşten kaldırılmasına daha uzun bir yol var ve bu bileşen, otomobil kazaları ve ölümleri üzerinde hâkim bir şekilde sorumludur. İnsanlar direksiyon başında hata yapar. İster alkolden sonra bir aracı kullanmanın iyi bir fikir olduğunu düşünsünler, ister hız yapmanın eğlenceli olduğunu, isterse yorgunlukları nedeniyle dinlenmeden önce sadece birkaç mil daha gitmeleri gerektiğini düşünülüyor olsun, insanlar çok sayıda önlenebilir otomobil kazaına neden oluyor.

[block id="cta-shortcode-browse-eeg-headsets-v2"]

Ulusal Karayolu Trafik Güvenliği İdaresi'ne (NHTSA) göre, 2019 yılında 36,096 motorlu araç trafiği ölümü gerçekleşmiştir. 2020 yılı için, ölümlerin 38,000'in üzerinde olması tahmin edilmektedir [1]. Bunların büyük bir yüzdesi riski artıran sürüşten kaynaklanmakta ve dolayısıyla önlenebilir durumdadır. NHTSA, altı tür tehlikeli sürüş türünü belirlemiştir: Hız aşımı, alkollü ve uyuşturucu etkisi altında araç kullanma, emniyet kemerlerini kullanmama (veya yanlış kullanma), dikkatsiz sürüş ve uyku haliyle sürüş. Tüm trafik ölümlerinin üçte ikisi hız aşımı ve etkilenmiş sürüşe atfedilebildiğinden, birçok müdahale kampanyası bu risklerle başa çıkmaya yönelikdir. Ancak, dikkatsiz ve uykulu sürüş durumlarında da 2019 yılında 3,142 dikkat dağıtıcıya bağlı ölüm ve 697 uyku haliyle ilgili ölüm meydana gelmiştir [2].

Laboratuvar ortamında dikkat ölçmek için nörobilim kullanmak



Sürücünün koltuğunda nörobilim - Laboratuvar ortamında dikkati ölçmek için nörobilim kullanmak.

Nörobilimciler, laboratuvar ortamında dikkati ölçmek için çeşitli yöntemler kullanır. Bu yöntemlerden biri, beynimizin nöronları ateşlediğinde küçük miktarda elektrik salgılama gerçeğinden faydalanır. Elektroensefalogram (EEG) kullanarak, bu elektriğin dalgalanmalarını ölçebiliriz ve beynin ne zaman ve nerede aktif olduğunu anlayabiliriz. Bu dalgalanmaların meydana geldiği hız, ya da frekans, osilasyonlar veya daha yaygın olarak beyin dalgaları olarak bilinir. Beyin dalgalarının frekansı, zihinsel durumlar veya süreçler hakkında içgörü sağlayabilir.

Örneğin, saniyede 14 ile 30 kez (veya 14 - 30 Hz) osilasyon yapan beyin dalgalarına beta dalgaları denir ve yüksek düzeyde zihinsel katılımla ilişkilidir. 8 - 13 Hz aralığındaki osilasyonlar alfa dalgaları olarak bilinir ve genellikle rahatlama veya pasif dikkat dönemlerinde görülür. Örneğin, bir kişinin meditasyon yaptığında sıkça alfa dalgaları gördüğünüzü fark edersiniz. Theta dalgaları 4 ile 7 Hz arasında osilasyonlardır ve bir kişinin derin bir şekilde rahatlamış veya uykulu olduğu zamanlarda görülür. En yavaş dalgalar delta dalgalarıdır (1 - 4 Hz) ve bir kişinin derin uykuya daldığı zaman gözlemlenir.

İlgili yazıya bakın EEG'ye Giriş Kılavuzu

Laboratuvarda, bilim insanları, bir kişinin görevler sırasında ne kadar katılımcı veya dikkatsiz olduğunu belirlemek için beyin dalgalarının zamanlamasını, büyüklüğünü ve frekansını ölçebilirler. Örneğin, bir kişi aradığı bir şeyi gördüğünde veya duyduğunda, EEG'si, nesnenin ortaya çıkmasından yaklaşık 300 ms sonra meydana gelen büyük bir amplitüdlü yanıt olan P300 adında çok spesifik bir yanıt verir [3]. Benzer şekilde, alfa osilasyonlarındaki bir azalma, birinin bir şeye dikkatle baktığını gösterebilir [4]. Uykulu olmak da delta, theta ve alfa osilasyonlarında değişiklikler yoluyla tespit edilebilir EEG imzaları üretir [5].

Araba içinde dikkati nasıl ölçebiliriz?

Bir araçta dikkati ve uykulu olmayı davranışsal yöntemlerle ölçebiliriz. Örneğin, kameralar sürücülerin gözlerini izleyebilir, böylece yollarına baktıklarından emin olabiliriz. Benzer şekilde, kameralar sürücülerin başlarının düşmeye başladığını tespit edebilir, bu da uykulu olduklarını gösterir. Ancak, bir kişi yolda bakıyor ya da başı düşmüyorsa, bunun dikkati olduğu veya yorgun olmadığı anlamına gelmez. EEG, bu tehlikeli durumların tespitini artırabilir. Hatta bunları, davranışsal olarak tespit edilebilir hale gelmeden önce tahmin edebilirler.



Sürücünün koltuğunda nörobilim - EEG, bu tehlikeli durumların tespitini artırabilir. Hatta bunları, davranışsal olarak tespit edilebilir hale gelmeden önce tahmin edebilirler.

2020 yılında, araştırmacılar gerçek zamanlı uykulu olmayı tespit etmek için ticari olarak mevcut EEG başlıkları kullanan çalışmaların sistematik bir incelemesini gerçekleştirdiler [6]. Bu tür çalışmalarda en çok kullanılan başlıkların EMOTIV tarafından üretilenler olduğunu, ardından Neurosky, Interaxon ve OpenBCI'nin geldiğini bildirdiler. Uykulu olmayı tespit etmek için, temel EEG özelliklerinin, örneğin frekans osilasyonlarının, uykulu olmayı tespit etmek için kullanılabildiğini buldular. Ancak, birçok durumda "algoritmik optimizasyon gereklidir" demektedirler, bu da makine öğrenimi algoritmalarının daha doğru tespitler sağladığı anlamına geliyor.

Ticari EEG ve makine öğrenimi algoritmalarını kullanarak daha güvenli olmamıza yardımcı olmak

EMOTIV, on yılı aşkın bir süredir ticari EEG'de liderdir. Bu süre zarfında 32 kanal geleneksel araştırma başlıklarından 2 kanallı kulak içi kulaklıklara kadar çeşitli şekillerde EEG sistemleri geliştirmişlerdir. MN8 kulaklıkları veya Insight gibi kompakt form faktörlerine sahip sistemler, gündelik, giyilebilen nöroteknolojiye ilk adımları temsil etmektedir. Bu tür donanımları otomobil kontrollerine entegre ederek, kaza neden olan zihinsel durumlar oluşmadan önce kazaların önlenmesini sağlayabiliriz.



Sürücünün koltuğunda nörobilim - Ticari EEG ve makine öğrenimi algoritmalarını kullanarak daha güvenli olmamıza yardımcı olmak.

EEG donanımını araçlara entegre etmek yalnızca çözümün bir parçasıdır. Elde edilen beyin verilerini kullanışlı metriklere dönüştürmek için işlememiz gerekiyor. Gelişmiş makine öğrenimi algoritmaları, EEG verilerini belirli zihinsel durumları gösteren özellikleri indekslemek üzere çözümler. Şu ana kadar, EMOTIV bu tür yedi tespiti geliştirmiştir: sinirlilik, ilgi, rahatlama, katılım, heyecan, dikkat ve stres. EMOTIV mühendisleri, bu tespitleri geliştirmek için nörobilimcilerle yakın bir işbirliği içinde çalışmışlardır ve bu durumların uyarılmasına neden olan protokollerle sistematik deneyler düzenlemişlerdir. Otomobil alanında, Emotiv şu anda bir sürücü dikkatsizliği tespiti üzerinde çalışmaktadır ve bu, bir sürüş simülatörü içinde geliştirilmiştir. Bu, dikkatin azalması durumunda yavaşlayan bir dikkat güçlendirilmiş aracın sahip olduğu olumlu sonuçların ardından gerçekleşmektedir [7]. Bu iş birliği ve elde edilen sonuçları YouTube’dan bulabilirsiniz.

Nörobilim ve sürüşün geleceği



Sürücünün koltuğunda nörobilim - Nörobilim ve sürüşün geleceği.

Kemerler ve gürültü şeritleri gibi erken müdahalelerden, otomatik acil frenleme ve yardımcı direksiyon gibi modern müdahalelere kadar, araba sürüşü çok daha güvenli hale geldi. Ancak, her yıl kazalarda ölen insan sayısı, araçların "güvenli" olarak kabul edilmesi için daha uzun bir yol kat etmemiz gerektiğini göstermektedir. Teknoloji ilerledikçe, arabalarımızın daha güvenli hale gelmeye devam edeceği hiç kuşkusuzdur, ancak insanlar hâlâ öncelikli araç operatörleri olduğu sürece, insan kaynaklı kazalar da devam edecektir. EEG teknolojisi, kazaya neden olan durumlar oluşmadan önce ince göstergeleri tespit ederek ve müdahale ederek insan faktörünü hafifletmek için özellikle umut verici bir yol sunmaktadır.

Referanslar

[1] Ulusal İstatistik ve Analiz Merkezi, "2020'de motorlu araç trafiği ölümlerinin erken tahmini." Ulusal Karayolu Trafik Güvenliği İdaresi, Mayıs 2021. Erişim tarihi: 04 Ocak 2022. [Ç çevrimiçi]. Erişilebilir: https://crashstats.nhtsa.dot.gov/Api/Public/ViewPublication/813115

[2] Ulusal İstatistik ve Analiz Merkezi., "2019 yılı motorlu araç kazalarının genel görünümü." Ulusal Karayolu Trafik Güvenliği İdaresi, 2020.

[3] S. J. Luck ve E. S. Kappenman, The Oxford handbook of event-related potential components. Oxford üniversite yayınları, 2011.

[4] G. Thut, "Alfa Bant Elektroensefalografik Aktivite Okipital Korteks Üzerinde Görsel Mekansal Dikkat Yanlılığını Gösterir ve Görsel Hedef Tespitini Tahmin Eder," J. Neurosci., cilt. 26, hayır. 37, ss. 9494–9502, Eylül 2006, doi: 10.1523/JNEUROSCI.0875-06.2006.

[5] C.-H. Chuang, C.-S. Huang, L.-W. Ko ve C.-T. Lin, "Uykulu sürüşe uygulama için EEG tabanlı algısal işlev entegrasyon ağı," Knowl.-Based Syst., cilt. 80, ss. 143–152, Mayıs 2015, doi: 10.1016/j.knosys.2015.01.007.

[6] J. LaRocco, M. D. Le ve D.-G. Paeng, "Uykulu olmayı tespit etmek için mevcut düşük maliyetli EEG başlıklarının sistematik incelemesi," Front. Neuroinformatics, cilt. 14, sy. 42, 2020, doi: 10.3389/fninf.2020.553352. [7] "Avustralya araştırmacıları 'dikkatle çalışan' aracı tanıttı," 2013. https://phys.org/news/2013-09-australia-unveil-attention-powered-car.html (erişim tarihi: 12 Ocak 2022).

Dr. Nikolas Williams tarafından yazılmıştır, EMOTIV Araştırma Bilimcisi.

Birkaç ay önce, sekiz yıl yurtdışında yaşadıktan sonra ABD'ye geri döndüm. Yeniden başlamak için gereken şeylerden biri hayat için gerekli olan her şeyi satın almaktı. Bir kanepe, yatak ve yemek masası dışında, elbette bir arabaya ihtiyacım vardı. Kendimi mali açıdan bilgili bir kişi olarak gördüğüm için, yalnızca daha eski, maliyet etkin modeller aradım ama kısa sürede şişirilmiş fiyatlar ve az bulunan envanter nedeniyle morali bozulmuş bir halde buldum kendimi. 2021 yılı ikinci el otomobil pazarı neredeyse beni yeni bir araç satın almaya zorladı ki sonunda yaptım da. Temel kişisel finans prensiplerini ihlal etme konusundaki üzüntüm, yeni Toyota SUV'mun sunduğu konfor ve özelliklere karşı duyduğum coşku ile hızla yer değiştirildi.

Özellikle, bu ana kadar yalnızca okuduğum otonom sürüş özelliklerine hayran kaldım. Yardımcı direksiyon ve ileriye bakan radar, uzun yolculukları çok kolaylaştırdı. Sadece gözlerimi yolda tutmak ve bir elimi direksiyon simidinde dinlendirmek gerekiyordu ve aracım neredeyse kendiliğinden sürüyordu. Çarpışmayı önleme, kör nokta izleme, arka görüş kameraları ve arkamda geçen birine çarpmamamı sağlamak için bir uyarı sistemi gibi özellikleri ekleyince, bu yeni araba, son on yılın büyük kısmında kullandığım eski model arabalara kıyasla kesinlikle çok daha güvenliydi.

Arabalar, elbette, kendi kendine henüz sürmiyor. Havalı otonom ve güvenlik özelliklerine sahip olsalar da, arabalar hâlâ sürücü gözetimi gerektiriyor ve gerekli olduğunda müdahale de gerekiyor. İnsan bileşeninin sürüşten kaldırılmasına daha uzun bir yol var ve bu bileşen, otomobil kazaları ve ölümleri üzerinde hâkim bir şekilde sorumludur. İnsanlar direksiyon başında hata yapar. İster alkolden sonra bir aracı kullanmanın iyi bir fikir olduğunu düşünsünler, ister hız yapmanın eğlenceli olduğunu, isterse yorgunlukları nedeniyle dinlenmeden önce sadece birkaç mil daha gitmeleri gerektiğini düşünülüyor olsun, insanlar çok sayıda önlenebilir otomobil kazaına neden oluyor.

[block id="cta-shortcode-browse-eeg-headsets-v2"]

Ulusal Karayolu Trafik Güvenliği İdaresi'ne (NHTSA) göre, 2019 yılında 36,096 motorlu araç trafiği ölümü gerçekleşmiştir. 2020 yılı için, ölümlerin 38,000'in üzerinde olması tahmin edilmektedir [1]. Bunların büyük bir yüzdesi riski artıran sürüşten kaynaklanmakta ve dolayısıyla önlenebilir durumdadır. NHTSA, altı tür tehlikeli sürüş türünü belirlemiştir: Hız aşımı, alkollü ve uyuşturucu etkisi altında araç kullanma, emniyet kemerlerini kullanmama (veya yanlış kullanma), dikkatsiz sürüş ve uyku haliyle sürüş. Tüm trafik ölümlerinin üçte ikisi hız aşımı ve etkilenmiş sürüşe atfedilebildiğinden, birçok müdahale kampanyası bu risklerle başa çıkmaya yönelikdir. Ancak, dikkatsiz ve uykulu sürüş durumlarında da 2019 yılında 3,142 dikkat dağıtıcıya bağlı ölüm ve 697 uyku haliyle ilgili ölüm meydana gelmiştir [2].

Laboratuvar ortamında dikkat ölçmek için nörobilim kullanmak



Sürücünün koltuğunda nörobilim - Laboratuvar ortamında dikkati ölçmek için nörobilim kullanmak.

Nörobilimciler, laboratuvar ortamında dikkati ölçmek için çeşitli yöntemler kullanır. Bu yöntemlerden biri, beynimizin nöronları ateşlediğinde küçük miktarda elektrik salgılama gerçeğinden faydalanır. Elektroensefalogram (EEG) kullanarak, bu elektriğin dalgalanmalarını ölçebiliriz ve beynin ne zaman ve nerede aktif olduğunu anlayabiliriz. Bu dalgalanmaların meydana geldiği hız, ya da frekans, osilasyonlar veya daha yaygın olarak beyin dalgaları olarak bilinir. Beyin dalgalarının frekansı, zihinsel durumlar veya süreçler hakkında içgörü sağlayabilir.

Örneğin, saniyede 14 ile 30 kez (veya 14 - 30 Hz) osilasyon yapan beyin dalgalarına beta dalgaları denir ve yüksek düzeyde zihinsel katılımla ilişkilidir. 8 - 13 Hz aralığındaki osilasyonlar alfa dalgaları olarak bilinir ve genellikle rahatlama veya pasif dikkat dönemlerinde görülür. Örneğin, bir kişinin meditasyon yaptığında sıkça alfa dalgaları gördüğünüzü fark edersiniz. Theta dalgaları 4 ile 7 Hz arasında osilasyonlardır ve bir kişinin derin bir şekilde rahatlamış veya uykulu olduğu zamanlarda görülür. En yavaş dalgalar delta dalgalarıdır (1 - 4 Hz) ve bir kişinin derin uykuya daldığı zaman gözlemlenir.

İlgili yazıya bakın EEG'ye Giriş Kılavuzu

Laboratuvarda, bilim insanları, bir kişinin görevler sırasında ne kadar katılımcı veya dikkatsiz olduğunu belirlemek için beyin dalgalarının zamanlamasını, büyüklüğünü ve frekansını ölçebilirler. Örneğin, bir kişi aradığı bir şeyi gördüğünde veya duyduğunda, EEG'si, nesnenin ortaya çıkmasından yaklaşık 300 ms sonra meydana gelen büyük bir amplitüdlü yanıt olan P300 adında çok spesifik bir yanıt verir [3]. Benzer şekilde, alfa osilasyonlarındaki bir azalma, birinin bir şeye dikkatle baktığını gösterebilir [4]. Uykulu olmak da delta, theta ve alfa osilasyonlarında değişiklikler yoluyla tespit edilebilir EEG imzaları üretir [5].

Araba içinde dikkati nasıl ölçebiliriz?

Bir araçta dikkati ve uykulu olmayı davranışsal yöntemlerle ölçebiliriz. Örneğin, kameralar sürücülerin gözlerini izleyebilir, böylece yollarına baktıklarından emin olabiliriz. Benzer şekilde, kameralar sürücülerin başlarının düşmeye başladığını tespit edebilir, bu da uykulu olduklarını gösterir. Ancak, bir kişi yolda bakıyor ya da başı düşmüyorsa, bunun dikkati olduğu veya yorgun olmadığı anlamına gelmez. EEG, bu tehlikeli durumların tespitini artırabilir. Hatta bunları, davranışsal olarak tespit edilebilir hale gelmeden önce tahmin edebilirler.



Sürücünün koltuğunda nörobilim - EEG, bu tehlikeli durumların tespitini artırabilir. Hatta bunları, davranışsal olarak tespit edilebilir hale gelmeden önce tahmin edebilirler.

2020 yılında, araştırmacılar gerçek zamanlı uykulu olmayı tespit etmek için ticari olarak mevcut EEG başlıkları kullanan çalışmaların sistematik bir incelemesini gerçekleştirdiler [6]. Bu tür çalışmalarda en çok kullanılan başlıkların EMOTIV tarafından üretilenler olduğunu, ardından Neurosky, Interaxon ve OpenBCI'nin geldiğini bildirdiler. Uykulu olmayı tespit etmek için, temel EEG özelliklerinin, örneğin frekans osilasyonlarının, uykulu olmayı tespit etmek için kullanılabildiğini buldular. Ancak, birçok durumda "algoritmik optimizasyon gereklidir" demektedirler, bu da makine öğrenimi algoritmalarının daha doğru tespitler sağladığı anlamına geliyor.

Ticari EEG ve makine öğrenimi algoritmalarını kullanarak daha güvenli olmamıza yardımcı olmak

EMOTIV, on yılı aşkın bir süredir ticari EEG'de liderdir. Bu süre zarfında 32 kanal geleneksel araştırma başlıklarından 2 kanallı kulak içi kulaklıklara kadar çeşitli şekillerde EEG sistemleri geliştirmişlerdir. MN8 kulaklıkları veya Insight gibi kompakt form faktörlerine sahip sistemler, gündelik, giyilebilen nöroteknolojiye ilk adımları temsil etmektedir. Bu tür donanımları otomobil kontrollerine entegre ederek, kaza neden olan zihinsel durumlar oluşmadan önce kazaların önlenmesini sağlayabiliriz.



Sürücünün koltuğunda nörobilim - Ticari EEG ve makine öğrenimi algoritmalarını kullanarak daha güvenli olmamıza yardımcı olmak.

EEG donanımını araçlara entegre etmek yalnızca çözümün bir parçasıdır. Elde edilen beyin verilerini kullanışlı metriklere dönüştürmek için işlememiz gerekiyor. Gelişmiş makine öğrenimi algoritmaları, EEG verilerini belirli zihinsel durumları gösteren özellikleri indekslemek üzere çözümler. Şu ana kadar, EMOTIV bu tür yedi tespiti geliştirmiştir: sinirlilik, ilgi, rahatlama, katılım, heyecan, dikkat ve stres. EMOTIV mühendisleri, bu tespitleri geliştirmek için nörobilimcilerle yakın bir işbirliği içinde çalışmışlardır ve bu durumların uyarılmasına neden olan protokollerle sistematik deneyler düzenlemişlerdir. Otomobil alanında, Emotiv şu anda bir sürücü dikkatsizliği tespiti üzerinde çalışmaktadır ve bu, bir sürüş simülatörü içinde geliştirilmiştir. Bu, dikkatin azalması durumunda yavaşlayan bir dikkat güçlendirilmiş aracın sahip olduğu olumlu sonuçların ardından gerçekleşmektedir [7]. Bu iş birliği ve elde edilen sonuçları YouTube’dan bulabilirsiniz.

Nörobilim ve sürüşün geleceği



Sürücünün koltuğunda nörobilim - Nörobilim ve sürüşün geleceği.

Kemerler ve gürültü şeritleri gibi erken müdahalelerden, otomatik acil frenleme ve yardımcı direksiyon gibi modern müdahalelere kadar, araba sürüşü çok daha güvenli hale geldi. Ancak, her yıl kazalarda ölen insan sayısı, araçların "güvenli" olarak kabul edilmesi için daha uzun bir yol kat etmemiz gerektiğini göstermektedir. Teknoloji ilerledikçe, arabalarımızın daha güvenli hale gelmeye devam edeceği hiç kuşkusuzdur, ancak insanlar hâlâ öncelikli araç operatörleri olduğu sürece, insan kaynaklı kazalar da devam edecektir. EEG teknolojisi, kazaya neden olan durumlar oluşmadan önce ince göstergeleri tespit ederek ve müdahale ederek insan faktörünü hafifletmek için özellikle umut verici bir yol sunmaktadır.

Referanslar

[1] Ulusal İstatistik ve Analiz Merkezi, "2020'de motorlu araç trafiği ölümlerinin erken tahmini." Ulusal Karayolu Trafik Güvenliği İdaresi, Mayıs 2021. Erişim tarihi: 04 Ocak 2022. [Ç çevrimiçi]. Erişilebilir: https://crashstats.nhtsa.dot.gov/Api/Public/ViewPublication/813115

[2] Ulusal İstatistik ve Analiz Merkezi., "2019 yılı motorlu araç kazalarının genel görünümü." Ulusal Karayolu Trafik Güvenliği İdaresi, 2020.

[3] S. J. Luck ve E. S. Kappenman, The Oxford handbook of event-related potential components. Oxford üniversite yayınları, 2011.

[4] G. Thut, "Alfa Bant Elektroensefalografik Aktivite Okipital Korteks Üzerinde Görsel Mekansal Dikkat Yanlılığını Gösterir ve Görsel Hedef Tespitini Tahmin Eder," J. Neurosci., cilt. 26, hayır. 37, ss. 9494–9502, Eylül 2006, doi: 10.1523/JNEUROSCI.0875-06.2006.

[5] C.-H. Chuang, C.-S. Huang, L.-W. Ko ve C.-T. Lin, "Uykulu sürüşe uygulama için EEG tabanlı algısal işlev entegrasyon ağı," Knowl.-Based Syst., cilt. 80, ss. 143–152, Mayıs 2015, doi: 10.1016/j.knosys.2015.01.007.

[6] J. LaRocco, M. D. Le ve D.-G. Paeng, "Uykulu olmayı tespit etmek için mevcut düşük maliyetli EEG başlıklarının sistematik incelemesi," Front. Neuroinformatics, cilt. 14, sy. 42, 2020, doi: 10.3389/fninf.2020.553352. [7] "Avustralya araştırmacıları 'dikkatle çalışan' aracı tanıttı," 2013. https://phys.org/news/2013-09-australia-unveil-attention-powered-car.html (erişim tarihi: 12 Ocak 2022).

© 2026 Emotiv, Tüm hakları saklıdır.

Consent

Gizlilik Seçenekleriniz (Çerez Ayarları)

*Açıklama – EMOTIV ürünleri yalnızca araştırma uygulamaları ve kişisel kullanım için tasarlanmıştır. Ürünlerimiz, AB direktifi 93/42/EEC'de tanımlandığı gibi Tıbbi Cihazlar olarak satılmamaktadır. Ürünlerimiz hastalıkların teşhisi veya tedavisi için tasarlanmamış veya niyet edilmemiştir.

Çeviriler Hakkında Not: Bu web sitesinin İngilizce dışındaki sürümleri, sizin kolaylığınız için yapay zeka kullanılarak çevrilmiştir. Doğruluk için çabalasak da, otomatik çeviriler hatalar veya orijinal metinden farklı incelikler içerebilir. En doğru bilgi için lütfen bu sitenin İngilizce versiyonuna başvurun.

© 2026 Emotiv, Tüm hakları saklıdır.

Consent

Gizlilik Seçenekleriniz (Çerez Ayarları)

*Açıklama – EMOTIV ürünleri yalnızca araştırma uygulamaları ve kişisel kullanım için tasarlanmıştır. Ürünlerimiz, AB direktifi 93/42/EEC'de tanımlandığı gibi Tıbbi Cihazlar olarak satılmamaktadır. Ürünlerimiz hastalıkların teşhisi veya tedavisi için tasarlanmamış veya niyet edilmemiştir.

Çeviriler Hakkında Not: Bu web sitesinin İngilizce dışındaki sürümleri, sizin kolaylığınız için yapay zeka kullanılarak çevrilmiştir. Doğruluk için çabalasak da, otomatik çeviriler hatalar veya orijinal metinden farklı incelikler içerebilir. En doğru bilgi için lütfen bu sitenin İngilizce versiyonuna başvurun.

© 2026 Emotiv, Tüm hakları saklıdır.

Consent

Gizlilik Seçenekleriniz (Çerez Ayarları)

*Açıklama – EMOTIV ürünleri yalnızca araştırma uygulamaları ve kişisel kullanım için tasarlanmıştır. Ürünlerimiz, AB direktifi 93/42/EEC'de tanımlandığı gibi Tıbbi Cihazlar olarak satılmamaktadır. Ürünlerimiz hastalıkların teşhisi veya tedavisi için tasarlanmamış veya niyet edilmemiştir.

Çeviriler Hakkında Not: Bu web sitesinin İngilizce dışındaki sürümleri, sizin kolaylığınız için yapay zeka kullanılarak çevrilmiştir. Doğruluk için çabalasak da, otomatik çeviriler hatalar veya orijinal metinden farklı incelikler içerebilir. En doğru bilgi için lütfen bu sitenin İngilizce versiyonuna başvurun.