رابط های کاربری مغز و کامپیوتر به کمک ناتوانی های جسمی می آیند - آسمان فارس

به گزارش خبرنگار فناوری خبرنگاران، محققان دانشگاه کارنگی ملون و دانشگاه پیتسبورگ در آمریکا پیروز به نوشتن الگوریتم جدیدی شده اند که نه تنها موجب بهبود رابط کاربری مغز و کامپیوتر می شود، بلکه تعامل میان آن ها در حین استفاده تثبیت می کند.

واسط مغز و کامپیوتر یا BCI مجموعه ای از حسگر ها و اجزای پردازش سیگنال است که فعالیت مغزی فرد را مستقیماً به یک سری سیگنال های ارتباطی یا کنترلی تبدیل می کند. در این سیستم، ابتدا باید امواج مغزی را با استفاده از دستگاه های ثبت امواج مغزی ثبت کرد که معمولاً به دلیل دقت زمانی بالا و ارزان بودن و همچنین استفاده آسان، از الکتروانسفالوگرافی یا EEG برای ثبت امواج مغزی استفاده می شود.

الکترود های EEG در سطح پوست سر قرار می گیرند و میدان الکتریکی حاصل از فعالیت نورون ها را اندازه گیری می کنند. در مرحله بعد این امواج بررسی شده و ویژگی های مورد نظر استخراج می شود و از روی این ویژگی ها می توان حدس زد که کاربر چه فعالیتی را در نظر دارد. از آنجا که هنوز سرعت و دقت این سیستم ها به حد قابل قبولی نرسیده است، هنوز به صورت تجاری وارد بازار نشده است. اما از سوی دیگر، چون این سیستم ها روش نوینی برای برقراری ارتباط، خصوصا برای افرادی که از نظر جسمی معلول هستند را فراهم می کنند، گروه های پژوهشی زیادی روی این سیستم ها کار می کنند و امید است که در آینده ای نزدیک بتوان به سامانه هایی با سرعت و دقت بالا دست پیدا کرد.

همانطور که گفته شد، یکی از بزرگ ترین مسائل استفاده از رابط مغز و کامپیوتر در آزمایش های بالینی عدم ثبات در ثبت سیگنال های عصبی است. سیگنال های ثبت شده توسط رابط مغز و کامپیوتر در طول زمان متفاوت است و نتیجه این تفاوت ها باعث می شود که فرد کنترل اندام مصنوعی و ابزار کامپیوتری را از دست بدهد. در نتیجه از دست دادن کنترل این سیستم، محققان باید دوباره مرحله ارزیابی دستگاه را از اول شروع کنند و ارتباط بین دستورات ذهنی کاربر و کار هایی که می خواهد انجام دهد را دوباره تنظیم کنند. در نتیجه، همواره یک تکنسین انسانی دیگر برای کار با این سیستم درگیر خواهد بود. این امر دقیقا موضوعی است که دانشمندان کارنگی ملون و پیتسبورگ به آن پرداخته اند.

ویلیام بیشاپ، یکی از محققان دانشگاه کارنگی ملون، در این مورد می گوید: تصور کنید هر بار که می خواهید با گوشی تان کار کنید، باید به نوعی صفحه آن را کالیبره کنید تا بتوانید قسمتی از آن را که می خواهید لمس کنید و گوشی این لمس را پردازش کند. شرایط فعلی رابط کاربری مغز- کامپیوتر نیز به این گونه است. کاربر این سیستم هر بار که می خواهد با آن کار کند باید این کار را انجام دهد. در نتیجه کار کردن با این سیستم واقعا طاقت فرسا و ناخوشایند است و به جای اینکه به افراد ناتوان کمک کند، بیشتر آن ها را خسته می کند.

سیگنال های عصبی ما همواره بی ثبات هستند، احتمال به این دلیل که منشاء آن ها نورون های مختلف در زمان های مختلف است. از همین رو، دانشمندان با نوشتن الگوریتم جدید راهی پیدا کردند تا اطلاعات مجموعه ای از نورون ها را در یک زمان خاص ثبت کنند و با این کار تصویری کلی از آنچه مغز در حال انجام است، ارائه دهند. با این کار کاربر دیگر کنترل رابط مغز و کامپیوتر را از دست نمی دهد و می تواند تعامل خود را با کامپیوتر برای مدت طولانی حفظ کند.