Нейрокомпьютерный интерфейс – технология на грани фантастики

May 13, 2019
Blog

Как говорил Артур Кларк, любая достаточно развитая технология неотличима от магии. И совсем скоро у каждого появится шанс почувствовать себя волшебником. Мы будем отвечать на звонок взмахом руки, запоминать до буквы целую библиотеку и осваивать новую профессию за вечер. Всё ещё не понимаете, о чём речь? Тогда вам определённо стоит узнать больше о нейрокомпьютерном интерфейсе.

Сама возможность «симбиоза» человека и компьютера рассматривалась ещё в 60-х годах прошлого века исследовательским управлением Министерства обороны США . Значит, одними из первых этой технологией заинтересовались военные. Но это и не удивительно, ведь в то время «холодная война» была в самом разгаре.

В основе такой, казалось бы, сложной технологии, лежит учение И. П. Павлова о такой примитивной вещи, как условные рефлексы. Да, это там, где на собаках опыты ставили. В дальнейшем американские учёные стали развивать эту технологию и в середине девяностых, после многолетних опытов, им удалось вживить в организм человека первые устройства, позволяющие отследить и передать биологическую информацию компьютеру.

Это достижение позволило восстановить повреждения слуха, зрения и двигательной деятельности. Особенно примечательно последнее, ведь здесь речь идёт о так называемом «нейропротезировании» – управлении конечностями напрямую, не задействуя при этом спинной мозг.

Ну хорошо, а какие возможности эта технология предоставит массовому потребителю? Ведь в наши дни все крупные компании, такие как Google, Apple, Amazon, Microsoft или Facebook, делают большие ставки на её развитие. Прежде всего, НКИ позволит создать новые типы контроллеров. Их прототипы представлены в виде браслетов на запястья, которые отслеживают сигналы нейронов головного мозга и превращают их в компьютерные алгоритмы. Очевидно, эти устройства будут кросс-платформенными, но сначала планируется заменить ими компьютерные мыши и клавиатуры.

Кроме того, новые типы устройств будут прекрасно сочетаться и с виртуальной реальностью, ведь они действительно позволят погрузиться в неё с головой, не держа при этом в руках «кнопочный» контроллер или старый добрый акселерометр. Для управления будет достаточно даже небольшого движения пальцев.

Далее рассматривается невероятная на первый взгляд и так необходимая всем нам способность загрузки данных напрямую в мозг. Но для этого нужно создать НКИ с биологической обратной связью. А это значит, что устройство должно уметь не только принимать сигналы человеческого мозга, но и посылать в него свои собственные.

И здесь уже есть прогресс! Например, в 2016-м году учёные HRL Laboratories в Калифорнии провели эксперимент, в ходе которого они взяли две группы пилотов-новичков и… просто начали обучать их пилотированию. При этом, во время обучения пилоты одной из групп подвергались электрической стимуляции отдельных участков мозга, которая «имитировала» работу мозга более опытных пилотов, выполняющих такие же задачи.

Уже на четвертый день эксперимента выяснилось, что подопытные, которые были подвержены стимуляции, превосходят другую группу пилотов на 33%. Таким образом, сам процесс обучения остался неизменным, но учёным удалось заметно усилить его эффект.

Новая технология открывает массу возможностей, однако и у неё есть свои недостатки. Например – высокая цена оборудования. А ещё к новым контроллерам придётся долго привыкать, ведь они буквально не имеют аналогов. Хотя сами разработчики этих систем уверяют, что выполнять базовые команды будет не сложнее, чем печатать на клавиатуре. А поскольку все команды осуществляются жестами, то при определённой сноровке можно будет даже вообразить себя магом, так что это скорее плюс.


Кроме того, и самим устройствам нужно будет подстраиваться под сигналы конкретного человека. К счастью, контроллеры на основе НКИ гораздо умнее людей, поэтому на адаптацию им понадобится не больше пяти минут.

Наконец, идея о загрузке данных в мозг также имеет две стороны. Это позволит мгновенно запоминать огромное количество информации, но если вам вдруг случайно (или специально) загрузят в мозг несколько сотен видеороликов или книг эротического содержания, как потом их удалить? Да и рикроллинг наверняка выйдет на фундаментально новый уровень. 🙂

Для того, чтобы реализовать эту технологию, исследователям необходимо понять, какие именно нейроны мозга отдают телу команды, а для этого есть два пути: либо использовать неинвазивный метод, например, электромиографию, либо внедрить в мозг имплантат.

Разумеется, первый способ удобнее, а второй – эффективнее. В данный момент оба метода развиваются параллельно, но пару лет назад произошла своего рода «революция» – учёным удалось создать микроскоп, который размещается прямо на мозге и отслеживает сигналы нейронов. Кстати, его разработка была проектом уже известного нам управления Министерства обороны США. Похоже, военные и правда хотят помочь людям с повреждениями зрения и слуха.

В общем, на данном этапе развития мы можем довольствоваться лишь отдельными прототипами и концептами нейрокомпьютерных интерфейсов, да и то за баснословные деньги, а внедрения технологии в массы придётся ждать ещё пару десятилетий. Ведь технологическая сингулярность ожидается в ближайшие 25 лет, а вычислительные мощности квантовых компьютеров станут отличным подспорьем в продвижении этой технологии.

Previous articleNext article