пятница, 12 февраля 2010 г.

Объективный психологический анализ и тестирование.

Этот оригинальный подход к исследованию личности получил название «эгоскопия» от
лат. ego «я» + греч. skopeo - «исследовать». Новая психодиогностическая система "Эгоскоп" ,
разраотанная НПКФ «Медиком МТД», может быть эффективным инструментом  для профессионального объективного психологического анализа и тестирования, который основан на синтезе методов инструментальной детекции лжи и оригинальной реализации проективных психологических методик. В процессе тестирования производится регистрация и анализ параметров пиктографической деятельности испытуемого на специальном сенсорном графическом планшете синхронно с полиграфическими сигналами (ЭЭГ, ЭКГ, КГР, ФПГ, дыхание, ЭМГ и т.д.)  «ЭГОСКОП» гармонично дополняет реабилитационный психофизиологический комплекс «РЕАКОР», предоставляя возможность объективого исследования состояния человека с использованием различных концептуальных подходов (Фрейд, Адлер, Юнг, Эриксон, Келли, Роджерс и др.)
и обеспечивает технологический цикл «ДИАГНОСТИКА-РЕАБИЛИТАЦИЯ-КОНТРОЛЬ»

Возможные сферы применения метода эгоскопии:

 * диагностика неосознаваемых доболезненных состояний
    * выявление неосознаваемых проблем социальной, профессиональной и личной жизни
    * диагностика синдрома жизненного истощения
    * кадровый и профессиональный отбор претендентов на эксклюзивные виды профессий: операторы в энергетике, атомной и нефтегазовой сфере, диспетчеры на транспорте, лётный состав, сотрудники силовых структур, руководители различного уровня
    * контроль эффективности реабилитационных мероприятий
    * выявление степени корпоративной лояльности
    * выявление возможных патологических пристрастий и зависимостей (наркомания, алкоголизм и т.п.) или предрасположенности к ним.





Метод эгоскопии создан на базе виртуального подхода к человеку в обществе (предложен д.м.н., к.псх.н. Юрьевым Г.П., г.Москва ) и впервые предоставляет психологу и психоаналитику инструмент для объективного психологического тестирования и анализа.
«ЭГОСКОП» может применяться в профессиональной психологии и медицине, реабилитационно-восстановительных центрах, санаторно-курортных учреждениях, психоневрологических диспансерах и клиниках, в научных организациях и частной практике.


Метод эгоскопии базируется на совместном анализе трендов физиологических показателей и параметров поведенческой деятельности при выполнении конкретных заданий диагностических сценариев специальной ручкой с перьевой насадкой на обычном листе бумаги (привычная технология для любого испытуемого), который кладется на электронный графический планшет.

В качестве параметров поведенческой деятельности используются количественные показатели, рассчитываемые на основе трендов перемещения пера по бумаге и степени давления на перо (распознается до 256 градаций степени давления на перо), а также латентные периоды задержки перед выполнением задания и перед переходом на следующее задание.

Для проведения эгоскопических исследований поставляется базовый набор сценариев, развивающих известные методы (тест незаконченных предложений, тест рисуночной фрустрации Розенцвейга, тематический апперцептивный тест, тест руки, тест чернильных пятен Роршарха, тест репертуарных решеток Келли, семантический дифференциал и другие). Сценарии могут адаптироваться пользователем под решение различных специализированных задач.

Эгоскопия позволяет оценить и представить структуру внутриличностного конфликта после психологической травмы и\или информационного воздействия, структуру рассогласования Я-структур, как причины невроза и\или неадекватного поведения, структуру и значимость аддикций склонностей, пагубных привычек, межличностную и профессиональную согласованность, ложь I и II рода - сознательную и неосознаваемую (ритуальную) ложь.

Человек - это сосуд, наполненный жизнью. В человеке много разных «Я». Каждое «Я» имеет свою «голову» и эгоистичную мотивацию. Каждое маленькое «Я» заявляет о своем желании, а их интерактивное общение определяет содержание разговоров внутри «большой головы» - это интуитивистская логика выбора какого-либо решения. По классической логике «или-или» человек действует и вновь включает логику многих «Я», чтобы оправдать или осудить свершенное.

«Эгоскоп» позволяет распознать разные «Я» личности, измерить их телесное наполнение и степень значимости каждого маленького «Я» среди других своих «Я».




Принципиальными отличиями метода эгоскопии от других методик исследования личности являются:

    *  Новый подход, сочетающий и дополняющий преимущества проективных методик исследования личности и оценки эмоциональной реакции, сопровождающей выполнение заданий на основе анализа трендов физиологических показателей.
     
    * Автодокументирование проективных методик, включающее автоматическое сохранение результатов выполнения проективных методик (рисование, написание), с использованием графического планшета.
     
    * Построение профиля смысло-физиологической значимости по различным смысловым кластерам, которые в том или ином виде отражены в диагностическом сценарии, оценка степени достоверности проведенных расчетов, степень близости/ удаленности различных смысловых кластеров между собой, трехосевое представление интегральных показателей по смысловым кластерам, матрицу согласованности изменений по различным сигналам, и т.д.
     
    * Удобство работы с полученными графическими образами (группировка, масштабирование, центрирование, объединение, сортировка), а также различные возможности печати.
     
    * Оригинальные способы обработки данных, представляющие совокупный анализ физиологических реакций, относящихся к разным системам организма (ВНС, ЦНС) и параметров поведенческой деятельности.
     
    * Гибкий и мощный редактор формирования сценариев позволяет создавать пользователю необходимые ему новые сценарии тестирования.
     
    * Технология проведения исследования и структура сценариев построены таким образом, чтобы свести к минимуму возможность влияния на результаты обработки различных психологических защит и целенаправленных попыток искажения информации.
     
    * Некоторые сценарии могут параллельно решать и психотерапевтические задачи с использованием известных методов психосинтеза Ассаджиоли, словесных ассоциаций (Фрейд, Юнг), когнитивно-поведенческой терапии и пр.



Одновременное представление физиологических сигналов и поэтапной динамики выбранных показателей











Просмотр графических образов и количественных характеристик по этапам тестирования












Профиль значимости эголов, мотивов и пристрастий




















  
Один из вариантов представления результатов обработки в табличном и графическом трехмерном виде, отражающий преимущественные соотношения между тремя анализируемыми уровнями: ментальным, телесным и социально-этическим

четверг, 11 февраля 2010 г.

Американские ученые разработали уникальный прибор, способный читать мысли.

Революционное по своей продвинутости устройство обладает возможностью считывать мысли человека и озвучивать их. Это даст возможность парализованным людям, лишенным способности говорить, снова быть услышанными близкими. Устройство под названием Neuralynx System разрабатывается группой ученых под руководством профессора Бостонского университета Фрэнка Гентера.

Пользователям достаточно будет только подумать о том, что они хотят сказать, как голосовой синтезатор транслирует эти мысли в речь практически немедленно. Устройство уже было испытано на пациенте, который в результате тяжелого инсульта потеря способность говорить и двигаться - нейральные сигналы не проходили больше из мозга в тело. Это ужасное состояние, при котором пациент оказывается как бы запертым в собственном теле - он в сознании и все слышит, но не может ничего сказать и даже пошевелить пальцем. Парализованы почти все мышцы кроме глазных.

26-летний доброволец испытал новое устройство, давая через него ответы на простые вопросы. Если поначалу точность распознавания мыслей не превышала 45%, то потом прибор разгадывал уже 89% того, о чем думал пациент. Процесс расшифровки мыслей человека у прибора занимает всего 50 миллисекунд, что позволяет говорить о практически мгновенной реакции.
Источник: News Yahoo

среда, 10 февраля 2010 г.

Исследователи Университета Deakin проникли в виртуальную реальность.

Исследователи из Университета Deakin полагают, что их новая разработка – «Haptic Gripper», который использует тактильные (сенсорные) технологии для захвата и манипулирования объектами в виртуальном пространстве, откроет новые перспективы в сфере образования, дизайна и производства. Возможно, что новшество позволит в ближайшем будущем обучать студентов-медиков, используя виртуальные органы. Примечательно, что «Haptic Gripper» был признан победителем телевизионной программы The New Inventors на телеканале ABC.
Тактильная технология позволяет «реально» дотрагиваться до объектов в виртуальном пространстве. Принцип работы большинства современных сенсорных устройств основан на использовании единственной точки контакта, что по своему эффекту можно сравнить с касанием объекта всего одним пальцем, при этом вы не можете «взять» его и «манипулировать» им.
«Haptic Gripper» подсоединяется к существующим одноконтактным устройствам и обеспечивает многоточечный контакт, что позволяет, используя большой и указательный пальцы, «чувствовать» объекты, их форму и текстуру. Новое устройство также обеспечивает сенсорную обратную связь, что значительно усиливает ощущения от манипулирования объектами в реальном пространстве. Многоточечная тактильная технология имеет большой потенциал в самых различных сферах и отраслях. В частности, существует возможность проведения телеоперационных хирургических вмешательств, при этом хирурги смогут проводить дистанционные операции. Инженеры и дизайнеры получат возможность для манипулирования твердыми и гибкими объектами в виртуальном пространстве, при этом они смогут не только увидеть плоды своего труда, но и почувствовать их. По мнению разработчиков, уже в ближайшем будущем новая технология позволит людям дотронуться и почувствовать поверхность Марса или даже поздороваться с марсианами!

Мозговые интерфейсы.

Для того, чтобы при помощи одной только ментальной энергии поднять стакан на несколько футов, волшебникам приходилось тренироваться по несколько часов в день. Иначе принцип рычага легко мог выдавить мозг через уши.
Терри Пратчетт, "Цвет Волшебства"
Очевидно, венцом человеко-машинного интерфейса должна стать возможность управления машиной одним только усилием мысли. А получение данных прямо в мозг - это уже вершина того, чего может достичь виртуальная реальность. Идея эта не нова и уже много лет фигурирует в самой разнообразной фантастической литературе. Тут и практически все киберпанки с прямым подключением к кибердекам и биософтами. И управление любой техникой посредством стандартного мозгового разъема (например, у Сэмюэля Дэлани в романе "Нова"), и масса всяких других интересных вещей. Но фантастика - это хорошо, а что делается в реальном мире?
Оказывается, разработка мозговых интерфейсов (BCI или BMI - brain-computer interface и brain-machine interface) идет полным ходом, хотя об этом мало кто знает. Конечно, успехи весьма далеки от того, про что пишут в фантастических романах, но, тем не менее, они вполне заметны. Сейчас работы над мозговыми и нервными интерфейсами, в основном, ведутся в рамках создания различных протезов и устройств для облегчения жизни частично или полностью парализованным людям. Все проекты можно условно поделить на интерфейсы для ввода (восстановление или замена поврежденных органов чувств) и вывода (управление протезами и другими устройствами). Над двунаправленными системами взаимодействия с мозгом, насколько я знаю, не работает пока никто. Еще один важный критерий, по которому можно разделить существующие разработки, - степень травматичности, то бишь, необходимость хирургического вмешательства. Во всех случаях прямого ввода данных необходимо производить операцию по вживлению в мозг или нервы электродов. В случае вывода можно обойтись внешними датчиками для съема электроэнцефалограммы (ЭЭГ). Впрочем, ЭЭГ - инструмент достаточно ненадежный, поскольку череп сильно ослабляет мозговые токи и получить можно только очень сильно обобщенную информацию. В случае вживления электродов можно снимать данные непосредственно с нужных мозговых центров (например, двигательных). Но такая операция - дело нешуточное, так что пока эксперименты ведутся только на животных. Однако, перейдем к живым примерам.
Ввод
Сначала поговорим о вводе информации. Уже достаточно давно созданы и используются такие устройства, как слуховые имплантанты (cochlear implant, также известный как улитковый имплантант), предназначенные для восстановления слуха у людей с частично поврежденным слуховым нервом (то есть для тех, кому обычный слуховой аппарат уже не поможет). Действует это устройство следующим образом - во внутреннее ухо вживляется массив электродов (до нескольких десятков штук), которые электрическими импульсами раздражают уцелевшую часть слухового нерва и таким образом создают в мозгу ощущение звука. Коробочка с электроникой, генерирующей эти импульсы, вживляется в черепную кость за ухом. Сигналы на нее подаются с микрофона и специального речевого процессора через индукционную катушку.


Схема установки слухового имплантанта


Устройство, конечно, не полностью восстанавливает слух, но большинство прооперированных начинают воспринимать на слух речь и слышать окружающие звуки. Некоторые даже могут свободно говорить по телефону и слушать музыку.
Первые эксперименты по воздействию на слуховой нерв электрическими импульсами с целью восстановления слуха проводились еще в 50-х годах. В 70-х начали делать первые пробные операции по вживлению слуховых имплантантов, а в начале 80-х появились первые коммерческие устройства, и операции по их вживлению превратились из экспериментальных во вполне рутинные. Сейчас разработка и производство слуховых имплантантов уже стали самостоятельной частью медицинского бизнеса и занимается этим несколько десятков различных фирм. Так что эту технологию можно считать вполне сформировавшейся.
Более сложную задачу представляет собой ввод в мозг зрительной информации и создание зрительных протезов. В первую очередь, это связано со значительно более сложной организацией зрительных центров, по сравнению со, скажем, слуховыми. Как выяснилось, для передачи более-менее правдоподобного звукового ощущения достаточно использовать порядка 20-30 каналов одновременно (причем, большее влияние на качество звука оказывает даже не количество каналов, а правильное расположение соответствующих электродов). А сколько каналов надо, чтобы передать хотя бы примитивную картинку в VGA-разрешении - 320x240 получается 76 тысяч пикселов, и вживить такой массив электродов в мозг пока просто нереально. Но работы ведутся. В частности, Добеллевским институтом (Dobelle Institute, www.dobelle.com) еще с 70-х годов разрабатывается система искусственного зрения Artificial Vision System, предназначенная для восстановления зрения у слепых. Система эта представляет собой миниатюрную видеокамеру, закрепленную на оправе очков.


Сигнал с камеры обрабатывается портативным компьютером и передается на разъем, вмонтированный в задней части черепа пациента.


Оттуда он, при помощи имплантированных электродов, поступает непосредственно в область мозга, отвечающую за зрение (visual cortex). Конечно, о полном восстановлении зрения речь не идет - пациенты видят только что-то вроде белых точек, очерчивающих предметы (так называемые phosphenes). Однако, научившись интерпретировать даже такую неполную визуальную информацию, некоторые из них уже могут свободно перемещаться по помещению и даже медленно водить машину (правда, только на территории института). Скорость обновления кадров составляет от 1 до 5 в секунду. Операция уже проводится коммерчески и оценивается примерно в $120K. Надо сказать, что данная технология позволяет вернуть зрение только людям, потерявшим его в результате несчастных случаев - то есть тех, кто уже "умел видеть" раньше.
Первая имплантация такого зрительного протеза была проведена еще в 1978 году, однако это была, скорее, проверка идеи на практике (компьютер, обрабатывающий изображение, тогда занимал почти целую комнату и ни о какой мобильности речь даже не шла, да и картинка состояла всего из нескольких точек). В 2000 году была произведена имплантация улучшенной системы другому пациенту - в этом случае массив электродов позволял формировать порядка 60 точек, что значительно улучшило картинку. В последних операциях, проведенных в Dobelle Institute в 2002-2003 годах, использовались два массива электродов (242 электрода в каждом), имплантированных в оба полушария мозга. Такая система уже позволяет получить картинку, состоящую из нескольких сотен пикселов (предположительно, матрицу 15 на 15). Вообще же считается, что для создания более-менее приличной зрительной картины необходимо хотя бы порядка 1000 пикселов (то есть матрица 30 на 30) и не меньшее количество электродов. Насколько это возможно, покажет время. Но у такой системы есть один несомненный плюс - к ней можно подключить не только простую камеру, но и инфракрасную, ультрафиолетовую, рентгеновскую... Насколько при этом расширятся возможности зрения, трудно даже представить.
Впрочем, Dobelle Institute - не единственное место, где пытаются вводить в мозг визуальную информацию. Порядка десяти других крупных исследовательских групп разрабатывают более-менее аналогичные технологии. Познакомиться с их списком и достижениями можно по адресам www.bioen.utah.edu/cni, www.biomed.brown.edu/Courses/BI108/ BI108_1999_Groups/Vision_Team/Vision.htm. Основные различия заключаются в типе имплантируемых электродов. В случае Dobelle Institute электроды просто накладывались на поверхность мозга и для стимуляции необходимо было подавать достаточно высокие напряжения (порядка 10 вольт, ток несколько миллиампер), что могло спровоцировать припадки наподобие эпилептических. Разрабатываемое, например, в университете Юты устройство должно проникать в мозг на глубину нескольких миллиметров. При этом необходимая сила тока падает до десятков микроампер. Но тут уже возникают трудности с созданием подходящих массивов проникающих электродов и их имплантацией.
Другие возможные способы ввода визуальной информации в мозг - через стимуляцию зрительного нерва или сетчатки. Первым способом особых результатов пока добиться не удалось. Группа ученых из бельгийского University catholique de Louvain имплантировала добровольцу электроды, стимулирующие зрительный нерв, и подтвердила возможность генерировать с его помощью все те же светящиеся точки (phosphenes). Однако управлять изображением им не удалось. С сетчаточными имплантантами дело обстоит лучше. Вот два, пожалуй, самых известных проекта.
В 2000 году группа из университета Иллинойса (University of Illinois) и Чикагского медицинского центра (Chicago Medical Center) провела первую операцию по вживлению в глаза пациентов микросхем искусственной сетчатки. Собственно говоря, искусственная сетчатка - это слишком громко сказано. Пока что группа, состоящая из доктора Алана Чоу (Alan Chow), Голама Пеймана (Gholam Peyman) и Хосе Пулидо (Jose Pulido), имплантировала под сетчатку пациентов (больных retinitis pigmentosa, вызывающей потерю фоточувствительных клеток сетчатки и, как следствие, практически полную потерю зрения) кремниевую микросхему (диаметр около 2.5 миллиметров, толщина 0.002 мм), содержащую порядка 3500 фоточувствительных ячеек (наподобие солнечной батареи). Надо заметить, что имплантант не требует внешнего питания или сигналов, так как электрические импульсы вырабатываются им самим под воздействием попавшего в глаз света (как и в естественных фоторецепторах). Имплантант также не подключается к глазному нерву, а должен стимулировать собственную сетчатку пациента (фактически, только заменять отмершие фоторецепторы). Исследовательская группа вскоре преобразовалась в фирму Optobionics (www.optobionics.com), занимается дальнейшей разработкой своей искусственной сетчатки (она так и называется - Artificial Silicon Retina) и провела операции по ее вживлению 10 пациентам. У всех прооперированных резко улучшилось зрение и не наблюдается никаких побочных последствий вроде инфекций или отторжения имплантанта.
Более интересные проекты разрабатываются в Университете Джона Хопкинса, в MIT, в Гарварде, а также компанией Second Sight (www.2-sight.com) и еще несколькими институтами. Все эти организации работают над созданием так называемого epi-retinal имплантанта, который должен находиться непосредственно на поверхности сетчатки. В остальном, принцип действия очень похож на Artificial Silicon Retina. Массив электродов точно так же стимулирует клетки сетчатки, создавая таким образом изображение. Правда, дальше начинаются отличия. Исходная картинка во всех этих проектах регистрируется внешней видеокамерой, затем обрабатывается компьютером и потом передается на имплантант. Передача во всех случаях предусматривается беспроводная - либо засветка фотодиодов лазером (лазер при этом должен находиться непосредственно перед глазом, например, в очках), либо по радио.


Вот так должен работать сетчаточный имплантант Second Sight


Пока что был испытан только прототип разработки Second Sight. Он представлял собой микросхему размером 5х5 мм, содержащую массив из 16 электродов. Данные на устройство передавались с имплантированного в череп за ухом приемника. Получивший такой имплант доброволец действительно смог видеть световые точки и даже различать отдельные статические предметы - так что опыт оказался вполне успешным. Но об имплантировании устройств высокого разрешения речь пока не идет. И все же, возможно, "цейсовские глаза" не так уж далеки от реальности.
Это были, как я уже сказал, наиболее интересные проекты по вводу информации в человеческий мозг. А в следующий раз поговорим о том, как можно вывести информацию из мозга и использовать ее для управления различными устройствами.
Итак, как же можно управлять компьютером исключительно силой мысли? Оказывается, очень даже легко. Собственно, проблемой управления внешними устройствами при помощи одного только мозга начали заниматься очень давно. Еще в 1967 Эдмонд Деван (Edmond Dewan) проводил эксперименты по считыванию управляющих сигналов с мозга с помощью электроэнцефалографа. Испытуемые научились до определенной степени контролировать амплитуду мозгового альфа-ритма и таким образом передавали отдельные буквы при помощи азбуки Морзе. Первым словом, переданным таким образом на телетайп, было слово "кибернетика". Определенно, назвать мозговым или нервным интерфейсом созданное Деваном устройство нельзя, но оно продемонстрировало возможность осмысленного управления внешним устройством при помощи одной только мысли. Вскоре после этого, в 70-х годах, американское оборонное агентство DARPA (известный рассадник новых технологий) начало исследования по применению техники мысленного контроля для управления боевыми самолетами. Речь тут шла даже не об управлении, а о мониторинге ментального состояния пилота и подстройке самолета под это состояние. Однако через некоторое время работа была остановлена, поскольку тогдашняя электроника не позволяла достичь сколько-нибудь приемлемого практического результата.
Вывод
А теперь посмотрим, насколько успешно удается выводить мозговые сигналы "наружу" и целенаправленно использовать их для управления техникой. Самая, пожалуй, свежая новость на этом фронте - эксперименты с обезьянами в Университете Дьюка (Duke University). Суть экспериментов такая - в двигательные центры мозга обезьяны были вживлены электроды (около 100), регистрирующие его активность. Затем обезьянам была задана относительно простая задачка: при помощи джойстика навести на экране компьютера курсор на заданную точку и потом, сжимая джойстик (он был оборудован датчиком давления), увеличить курсор до заданного размера. Все мозговые импульсы во время выполнения этих заданий записывались и анализировались. За удачное выполнение задания обезьяну награждали глотком вкусного сока. А затем началось самое интересное - джойстик отключили, а передвижения курсора управлялись только мозгом обезьяны. Причем через некоторое время обезьяна это поняла и перестала обращать внимание на джойстик и вообще пользоваться рукой. Курсор она при этом наводила вполне успешно.
Этот эксперимент проводился еще в 2000 году. Основной его целью было сопоставить мозговые сигналы видимым движениям руки и суметь затем точно интерпретировать одну только мозговую активность в предполагаемое движение (причем, в реальном режиме времени). Сейчас эта работа получила свое логическое продолжение. Между компьютером, обрабатывающим мозговые сигналы, и дисплеем была включена механическая рука-манипулятор. Таким образом, обезьяна управляла манипулятором, который затем управлял курсором. Этот опыт прошел вполне успешно, причем обезьяна довольно быстро приспособилась к запаздыванию, которое вызывала инерция руки, и практически стала воспринимать механизм как продолжение своего тела. Ознакомиться с результатами этого исследования можно по адресу www.plosbiology.org/pips/plbi-01-02-carmena.pdf.
Кстати, аналогичный эксперимент с человеком был проведен еще в 1997 году в Университете Элмори. Там имплантировали электроды в двигательные центры нескольких полностью парализованных пациентов (в том числе потерявших способность говорить). Пациенты со временем научились передвигать курсор по экрану компьютера и таким образом общаться с врачами (например, выбирая на экране одну из простых фраз). Имплантант передавал информацию по радио, а питание получал через индукционную катушку прямо через череп - то есть никаких разъемов и проводов. Почитать об этом проекте можно здесь: www.emory.edu/WHSC/HSNEWS/releases/feb99/022399brain.html.
Однако, несмотря на успехи вышеописанной методики, большинство других исследователей все-таки предпочитает не влезать в голову пациенту до такой степени. Поэтому для считывания сигналов, в основном, используется электроэнцефалограмма с последующей обработкой. Например, исследователи из Швейцарского института Dalle Molle и испанского Центра биомедицинских исследований создали прототип кресла-каталки, управляемого силой мысли. Прототип представляет собой колесный робот, связанный с оператором посредством шапочки с электродами и обрабатывающий сигналы компьютера. Для управления используются сигналы электрической активности мозга (аналогично электроэнцефалограмме), так что никакого хирургического вмешательства и вживления электродов не требуется. Как выяснилось, за пару дней операторы научились генерировать вполне стабильные "состояния ума", четко распознаваемые системой и интерпретируемые роботом как команды "вперед", "влево" и "вправо".
Имеется и масса других аналогичных разработок, благо, для работы с энцефалограммами не требуются сложные операции на мозге. Правда, и сложность интерпретации сигналов заметно выше. Кстати, ежегодно даже проводится конкурс на наиболее работоспособный алгоритм обработки ЭЭГ на предмет выделения из нее требуемой информации. Почитать о нем можно здесь: ida.first.fhg.de/~blanker/competition.
Еще один интересный пример применения ЭЭГ продемонстрирован в институте биомедицинской инженерии в Граце (www-dpmi.tu-graz.ac.at). Там "чтение мыслей" при помощи ЭЭГ совместили с электростимуляцией мышц. В результате парализованный пациент смог до определенной степени восстановить контроль над своей рукой.
Пару слов насчет электростимуляции. Как известно, лапка лягушки сокращается под действием электрического тока. А если этот ток подавать с умом, то можно вызывать вполне контролируемый отклик мышц, до некоторой степени симулирующий их естественную работу.
Впрочем, использование ЭГГ уже давно вышло из чисто исследовательской стадии. Сейчас на рынке имеются, как минимум, три коммерческих устройства, позволяющих сопрягать энцефалограф и компьютер. Первой такую штуку под названием Interactive Brainwave Visual Analyser начала выпускать фирма IBVA (www.ibva.com) еще в 1991 году. Устройство предназначалось, в первую очередь, для людей творческих, поэтому сопутствующий софт был, в основном, сосредоточен на манипуляциях с графикой и звуком (сигналы можно было выводить в формате MIDI). Впрочем, можно было применять это устройство и для управления компьютером (хотя на это создатели, похоже, как раз не упирали) и для всяких достаточно нетривиальных вещей вроде технологий быстрого обучения (чтобы отслеживать состояние мозга в процессе и не терять концентрации) или решения конфликтов (сила воли вместо банального мордобоя).
Несколько позже появилось еще одно похожее устройство ввода, которое я опишу подробнее (поскольку все разработки очень похожи друг на друга и по устройству, и по способу функционирования). Итак, компания Brain Actuated Technologies (www.brainfingers.com) выпустила на рынок девайс под названием Cyberlink Interface. Cyberlink Interface берет управляющие сигналы с трех датчиков, размещенных на лбу пользователя (на модной головной повязке, как и у IBVA). Лоб выбран потому, что с кожи хорошо снимать биопотенциалы, вызванные работой мозга и связанной с ней активностью лицевых мышц. Всего таких сигналов снимается 14 - десять непрерывных (похожих на получаемые при электроэнцефалографии) и четыре дискретных (отслеживаются движения глаз влево/вправо и мускульная активность лица). Соответственно, можно получить вполне приличный набор средств управления курсором и подачи команд (настройку можно произвести на уровне драйвера, аналогичного драйверу мыши в Windows). С датчиков сигналы попадают в управляющий блок, где разделяются по частотам, обрабатываются DSP, и затем уже выделенные сигналы передаются по последовательному порту в компьютер, где интерпретируются драйвером. Представители фирмы утверждают, что во время испытаний люди, знакомые с таким интерфейсом, могли меньше чем за 4 секунды точно навести курсор на случайным образом появляющийся на экране квадрат размером 32х32 пиксела. Не мышь, конечно, но тоже неплохо. А вот скорость реакции в задачах, требующих нажатия кнопки мыши, у пользователей Cyberlink на 15% превосходила обычных "мышинистов". Предназначено это устройство, как видите, в первую очередь, для управления компьютером в качестве устройства ввода и нацелено на тех, кто не может работать с компьютером нормально. Стоит это устройство около $2000.
Итого, что же мы имеем. Технология прямого взаимодействия с компьютером пока что находится практически в зачаточном состоянии, однако активно развивается. Хотелось бы надеяться, что это развитие приведет к ощутимым результатам в ближайшие 10-20 лет. Тем более, что предпосылки для этого есть. Проблемы с обработкой сигналов более-менее решились с появлением мощных компьютеров. Миниатюризация электроники и развитие беспроводных интерфейсов вполне способны решить и проблемы с мобильностью таких устройств. Есть надежда, что успехи нанотехнологий и микромеханических устройств, наконец, позволят создать совершенно новое поколение электродов и технологий имплантации (например, самособирающиеся прямо в мозгу датчики). А там уже недалеко и до настоящих киборогов.

Полное виртуальное погружение обещают через 5 лет

полное погружение в виртуальную реальность





Британские ученые создают технологию, которая сможет передавать информацию на все пять органов чувств человека и, таким образом, целиком погрузить его в виртуальную реальность. Первый виртуальный шлем с такими возможностями планируется выпустить в течение 3-5 лет. Его стоимость составит около $3 тыс.
Ученые из двух британских университетов разрабатывают технологию, которая сможет передавать информацию на все пять органов чувств человека и, таким образом, целиком погрузить его в виртуальную реальность. Работа осуществляется в рамках проекта Towards Real Virtuality, финансированием которого занимается правительство Великобритании, а одним из партнеров выступает корпорация IBM.
Как известно, человек обладает пятью органами чувств – это глаза, уши, нос, язык и кожа. Глаза позволяют видеть, уши (включая вестибулярный аппарат) – слышать и ощущать чувство равновесия, нос и язык – чувствовать запах и вкус, кожа отвечает за осязание. На сегодняшний день ни одно устройство в мире не способно возбуждать все эти органы одновременно. Следовательно, полное погружение в виртуальную реальность недостижимо – человек всегда будет знать о том, что он находится в определенном помещении, перед телевизором, за компьютерным столом и так далее. Об этом ему будут сообщать свободные рецепторы.
Целью британских ученых, как они говорят сами, является создание «реальной виртуальности», то есть такой виртуальности, в которой человек не сможет узнать наверняка, находится ли он в реальном или вымышленном мире. Достичь этого планируется, в частности, с помощью шлема под названием Virtual Cocoon, который сможет возбуждать сразу же все органы чувств, включая обоняние – запах будет вырабатываться специальной электроникой, вмонтированной прямо в шлем. Разработку такого приспособления осуществляет Алан Чалмерс (Alan Chalmers) и его команда из Университета Уорика в Британии.
«Как правило, проекты виртуальной реальности предлагают осуществлять воздействие на одно или два из пяти органов чувств. Обычно это глаза и уши, - рассказывает профессор Дэвид Говард (David Howard) из Университета Йорка, возглавляющий исследование. – Мы не знаем ни одной исследовательской группы в мире, которая бы стремилась сделать то же самое, что и мы». «Как известно из биологии, запах и вкус тесно связаны, - продолжает он. – Прикасаясь к губам человека специальными стимуляторами, в сопровождении запаха, мы создадим иллюзию, будто он ест конкретную пищу. Дополнительные устройства будут отвечать за прикосновения к коже». Прототип шлема был представлен на мероприятии Pioneers 09, прошедшем 4 марта в Лондоне.
Между собой связаны не только запах и вкус, но и все другие ощущения. Одной из основных задач, которую ученым предстоит решить, заключается в том, чтобы создать виртуальную картину мира без противоречий, чтобы человек поверил в нее полностью. По словам исследователей, продажи шлема могут начаться в течение 3-5 лет. Его приблизительная стоимость составит около $3 тыс.

OCZ NIA - управляй компьютером силой мысли!

Ни для кого не секрет, что устройства ввода – самый консервативный тип компьютерной периферии. Например, те же клавиатуры так и не обзавелись за годы эволюции ничем новым, кроме дополнительных кнопок и новых материалов корпуса. Мыши тоже не претерпели серьезных изменений за последние несколько лет – разве что механику сменила более точная оптика.
Что касается чисто игровых манипуляторов, то здесь прогресс более заметен. Разные модели ориентированы на конкретные типы игр, а некоторые даже получили обратную связь, дающую ощущение отдачи от выстрела. Кроме того, рынок заполонили рули с педалями для автосимуляторов, пистолеты и даже «джедайские» мечи!
Впрочем, уже сегодня ситуация начинает меняться. Появление в массовом производстве недорогих акселерометров, выполненных в виде миниатюрных микросхем, позволило производителям начать разработку принципиально новых манипуляторов, реагирующих на изменение пространственного положения. Такие манипуляторы позволяют заменить нажатие кнопок простыми жестам – гораздо более естественными для человека.
Однако некоторые разработчики зашли по этому пути гораздо дальше – они занимаются созданием нейроманипуляторов. Мечта всех фантастов – управление машинами силой мысли – до недавнего времени казалась если и осуществимой, то лишь в отдаленном будущем. Тем не менее, на простейшем уровне управление мыслями возможно уже сегодня…

NIA.jpg

Немного теории

Далеко не все знают, что фраза «Мысль материальна!» на самом деле совсем недалека от истины. Наверняка каждый из наших читателей видел электроэнцефалограмму мозга (ЭЭГ), но откуда именно берутся эти волнообразные графики, знают далеко не все. Между тем, все очень просто: по нейронным связям мозга текут электрические токи, а мозг при этом испускает слабые электрические импульсы, которые давно уже научились обнаруживать и фиксировать. Эти импульсы представляют себой разночастотные колебания электрического потенциала. Характеристики этих ритмов или волн могут немало рассказать о заболеваниях нервной системы, но это тема отдельной беседы. Для нас прежде всего важен тот факт, что мысль действительно можно превратить в сигнал для осуществления того или иного действия. Хотя бы на уровне примитивного «да/нет».
Более подробные исследования выявили у человека несколько групп волн, различающихся частотным диапазоном и возникающих в разных состояниях работы мозга. Так, различают следующие группы ритмических колебаний:
Альфа-ритмы. Это колебания потенциала в диапазоне частот 8-13 Гц. Они возникают, когда мы отдыхаем, расслабляемся и как будто бы ни о чем не думаем. Часто можно слышать, что эти волны возникают, когда человек находится в состоянии медитации. Как только активность мозга увеличивается, альфа-ритмы сменяются бета-ритмами.
Бета-ритмы. Это колебания потенциала в диапазоне частот от 14 Гц и выше. Перьевые самописцы, применяющиеся при снятии ЭЭГ, имеют предел фиксирования 35 Гц, поэтому часто можно слышать, что бета-ритмы ограничиваются именно этой частотой, хотя это не совсем так. Эти волны возникают во время физической и умственной активности, когда вы сосредоточены и напряжены. Блокируются бета-ритмы при тактильном раздражении, а также при движении конечностей в противоположных направлениях.
Также различают гамма-ритмы (колебания потенциала с частотой выше 35 Гц, являющиеся фактически теми же бета-ритмами), дельта-ритмы (колебания потенциала с частотой 1-3,5 Гц) и тета-ритмы (колебания потенциала с частотой 4-7 Гц). Два последних типа волн возникают во время сна. Но не будем углубляться в дальнейшее изучение вопроса о ритмах мозга, а перейдем к изучению того устройства, которое попало сегодня к нам в тестовую лабораторию.

История создания

Итак, у нас на столе совершенно удивительный компактный прибор - по внешнему виду настоящий «черный ящик»! Как вы уже догадались, изготовлено это устройство американской компанией OCZ Technology, хорошо знакомой нашим читателям как изготовитель модулей памяти. Впрочем, при детальном изучении устройства становится понятно, что разработана новинка вовсе не OCZ Technology. История манипулятора NIA (Neural Impulse Actuator) корнями уходит к другой американской компании – Brain Actuated Technologies, Inc, поставляющей на рынок продукцию под маркой Brainfingers.
Эта компания после проведения ряда собственных исследований создала уникальное устройство Brainfingers System, по своей сути похожее на OCZ NIA, но обладающее большими возможностями за счет большего количества датчиков, более функционального ПО и ряда других особенностей. Лишь одна особенность мешает этому устройству пробиться на массовый рынок. Как вы, наверное, догадываетесь – это его стоимость, составляющая $2100. Кроме того, Brain Actuated Technologies предъявляет к эксплуатации своего изделия более серьезные требования, заключающиеся в регулярной покупке расходных материалов, к числу которых отностяся даже внешние датчики. Но самое интересное отличие Brainfingers System от OCZ NIA заключается в возможности приобрести пакет SDK (Software Developer’s Kit) с наглядными примерами собственных приложений на C++ и VB6, позволяющий существенно расширить возможности устройства под свои цели и задачи.
OCZ Technology, по всей видимости, взялась подготовить более коммерчески успешную версию устройства. Компания на порядок снизила цену, существенно сократив возможности устройства, обеспечила приятный дизайн и избавила потенциального пользователя от необходимости заменять расходные части. Впрочем, возможно OCZ Technology вообще ничего, кроме коробки к этому устройству не делала, а взялась лишь за «раскручивание» новинки под своим громким именем.
Так или иначе, но манипулятор NIA добрался до серийного производства, и, как говорил известный литературный герой, «отвертеться от этого факта невозможно». Основная целевая аудитория NIA – это геймеры, хотя изначально прибор ориентирован и на массового пользователя, в том числе и на инвалидов.

Потенциальные возможности

Название Neural Impulse Actuator говорит о том, что устройство является преобразователем электрических импульсов мозга в команды, пепредаваемые в компьютер через драйвера и ПО. Но первое, с чем придется столкнуться пользователю – это управление не мыслями, а мимикой - мышцами лица. Для того, чтобы научиться управлять ритмами мозга, потребуется довольно продолжительное время, а, к примеру, щелкать зубами для выстрела в игре, сможет каждый и сразу. Именно поэтому производитель и добавил в NIA этот вид управления, никак не связанный с названием устройства.
Следующий вид управления, реализованный в NIA, основан на слежении за взглядом пользователя. Нет, в данном случае речь не идет о видеокамерах или активных дисплеях, вроде применяемых в современных истребителях для наведения на цель. Все проще – устройство не переносит курсор туда, куда вы посмотрите, а лишь осуществляет какое-либо запрограммированное действие при отклонении взгляда в ту или иную сторону.
Третий, самый интересный на наш взгяд способ управления основан на регистрации колебаний электрического потенциала, возникающего в нейронных связях, конкретно – на регистрации альфа- и бета-ритмов. Мы не просто так рассказали выше о том, когда именно проявляют себя те или иные волны. Эти знания важны не только для понимания сути процессов, но еще и для самообучения. К примеру, если настроить управление одними лишь альфа-ритмами, но при этом находиться в сосредоточенном состоянии, то ничего хорошего из этого не получится. В лучшем случае виртуальный игровой персонаж не сдвинется с места.
Примечательно, что все эти три способа управления можно комбинировать между собой. К примеру, можно заставить персонаж в игре двигаться с помощью мимики, вращаться с помощью взгляда, менять оружие с помощью мозговых волн.
Сразу нужно оговориться – интерфейс фирменного ПО NIA ориентирован на игры. Пользоваться устройством, как мышкой (открывать/закрывать окна или даже путешествовать по интернет-сайтам) тоже можно – достаточно лишь настроить нужным образом новый профиль. Но в силу ряда особенностей, о которых будет рассказано ниже, такой способ управления не слишком оперативен и не очень удобен, а потому он и не выделяется производителем как приоритетный.

Комплектация и настройка

Красивая белая картонная коробка с магнитной застежкой и мягкий наполнитель с выемками в форме уложенных в него аксессуаров, недвусмысленно намекают на то, что перед нами устройство класса Hi-End.

Box_1.jpg
Коробка пестрит перечислениями возможностей и характеристик, однако вся эта информация исключительно на английском языке. Русскоговорящие пользователи смогут узнать лишь то, что в руках они держат «инновационное игровое устройство, которое переводит электрические биосигналы в компьютерные команды».

Box_2.jpg
К сожалению, та же ситуация и с инструкцией. Согласитесь, подобное устройство – это не сотовый телефон и не мышь – чтение и понимание инструкции по эксплуатации в данном случае просто необходимо. Однако, мы нашли решение этой проблемы. На интернет-форуме магазина Xmemory, представляющего новинку на российском рынке, доступна для скачивания ссылка на русскоязычный вариант инструкции. Скачать инструкцию в формате PDF можно здесь. Возможно, в скором времени в коробках с устройством появится и бумажный вариант инструкции на русском языке.
Но не спешите радоваться. Даже после того, как вы прочитаете инструкцию от корки до корки, у вас наверняка останется сотня-другая вопросов к производителю. К примеру, как именно тренировать мозг для излучения «правильных» альфа- и бета-волн. Более того, в инструкции и слова не сказано о том, что эти волны из себя представляют и при каких условиях возникают. В то время как в руководству к аналогичному, но значительно более функциональному манипулятору Brainfingers System описаны и теоретические основы, и методы освоения. Кроме инструкции в коробке с устройством был найден диск с ПО, интерфейсный кабель USB A-B, а также налобный ободок с датчиками.

Box_3.jpg

Box_4.jpg

Set.jpg

Внешний вид

Устройство представляет собой небольшую черную коробочку, изготовленную из толстостенного алюминия.

NIA_PDA.jpg
Корпус выполнен фрезеровкой, так что швов на нем вы не найдете. Съемными являются лишь две боковые грани, на каждую из которых выведено по одному разъему: USB и трехконтактный разъем для подключения налобного ободка с датчиками.

Front.jpg

Back.jpg
Стенки корпуса немного вогнуты, а углы сделаны очень острыми – новинка выглядит очень изящно и даже немного агрессивно. На столе NIA располагается на четырех резиновых ножках, приклеенных к нижней поверхности устройства.

Support.jpg
Здесь же – в днище – вырезаны шесть продолговатых отверстий, обеспечивающих пассивную вентиляцию электронных компонент устройства. За этими отверстиями видна печатная плата с маркировкой «Technology powered by Breinfingers». Активной вентиляции не предусмотрено.

Down.jpg
Налобный ободок подключается к основному блоку кабелем длиной 1,4 м. Учитывая длину интерфейсного USB-кабеля (еще 1,7 м), можно утверждать, что при игре кабели не ограничивают движений и можно позволить себе удалиться от монитора и системного блока достаточно далеко.

Sensor_1.jpg

Sensor_2.jpg
Ободок изготовлен из очень мягкого прорезиненного пластика. Концы его стягиваются, поэтому проблем с регулировкой размера возникнуть не должно. Другое дело качество изготовления ободка. Для того, чтобы разместить внутри три датчика и идущие от них провода, в ободке был сделан разрез, впоследствии запаянный. Но качество пайки, а также фиксация самих датчиков, увы, оставляют желать лучшего. Швы крайне неаккуратные, кругом видны заусенцы, а один из датчиков отклеился уже на второй день использования. Все это совсем не сочетается с высоким качеством изготовления основного блока и, по видимому, является следствием невысокой стоимости всего набора.

Sensor_3.jpg

Sensor_4.jpg
Налобный ободок сделан неразборным, ровно как и уставноленные в нем датчики – последние относятся к датчикам так называемого «сухого» типа, они не требуют смазывания гелем, используемым в качестве электролита для работы.



Установка и настройка ПО

Установка драйверов и ПО проходит без каких либо проблем, после чего в меню «Пуск» появляется программа nia, а в системной панели – соответствующая пиктограмма.Интерфейс программы разделен на две части – рабочую область и панель управления, выполненной в виде вертикального столбца с пятью крупными кнопками, вызывающие те или иные разделы настройки NIA.

Soft_Install.jpg
Интерфейс полностью англоязычный, включая не слишком подробный раздел помощи и подсказок, открывающийся при нажатии на кнопку «Tutorial». О том, как правильно одевать на голову ободок с датчиками рассказывает «3D-голова». Если учесть, что все прочие подсказки сделаны текстовыми, эта единственная анимированная инструкция выглядит не слишком искусным рекламным ходом для создания привлекающих внимание скриншотов. Между тем, раздел помощи в руководстве пользователя именуется ни много, ни мало, «анимированным учебным пособием»!

Soft_Tutorial_1.jpg

Soft_Tutorial_2.jpg
Пробежав глазами все полезные советы, приступаем к настройке NIA, для чего открываем панель Calibration. Калибровка является необходимым этапом для эффективной работы. Едва ли нужно объяснять, что все люди разные – по-разному думаюти двигаются. То есть калибровка требуется для каждого нового пользователя. Но это еще не все… У вас изменилось настроение, ваши мысли заняли какие-то личные проблемы, вы немного сдвинули датчики на лбу? Все это потребует непременной перекалибровки устройства! То есть, сделав небольшой перерыв в работе с NIA и снова одев ободок с датчиками, пользователь вынужден калибровать устройство заново. Именно поэтому производитель не наделил программу возможностью сохранения профилей для каждого пользователя в отдельности. Калибровка представляет из себя довольно простой процесс – подключаете NIA к компьютеру, одеваете датчики и нажимаете на кнопку Calibraition. Затем около двадцати секунд фокусируете свой взгляд на вращающемся виртуальном гироскопе.

Soft_Calibration_1.jpg
С первых же минут использования устройства, мы столкнулись с тем, что сигнал от датчиков (желтая линия) прыгал как сумасшедший вокруг базового уровня (красной линии).

Soft_Calibration_2.jpg
В идеале колебания сигнала должны иметь небольшую амплитуду, но даже совершенно успокоившись и расслабившись мы не смогли достичь желаемого результата. Кстати, в программе не реализовано распознавание удачной калибровки от неудачной, да и в «учебном пособии» об этом ничего не сказано – во всем приходится разбираться самостоятельно. Но проверить результаты калибровки довольно легко – достаточно запустить небольшой тест, в котором вертикальный и горизонтальный ползунки реагируют на вашу мышечную активность лица, а также направление взгляда.

Soft_Calibration_3.jpg
Решение проблемы нашлось неожиданно – выяснилось, что если крепко зажать корпус NIA в руке, то помехи и шумы пропадают, а калибровка проходит идеально с первого-второго раза! Вывод прост – устройству требуется заземление, да и все источники помех вокруг него также должны быть заземлены. Как выяснилось, это проблема не данного конкретного экземпляра, а абсолютно всех NIA. Мы решили проблему, замкнув провод от массы USB-порта устройства на батарею домашнего отопления. Безусловно, такое решение не безопасно и возможно только как временное. Всем пользователям этого устройства мы рекомендуем позаботиться о правильном подключении.
Тем не менее, наводки исчезли. Если вы используете NIA с ноутбуком, то придется подключать сетевой адаптер питания в розетку с заземлением или же использовать в качестве источника питания батарею ноутбука – только так можно избавиться от наводок. При калибровке нужно обратить внимание и на состояние вашей кожи. К примеру, если кожа чересчур сухая, калибровку вы не пройдете. Вообще, разработчики уверяют, что для нормального функционирования NIA на ее датчики не требуется наносить специальных гелей, но, видимо, в некоторых случаях применение подобного геля лишним не будет.
Далее переходим к панели Brainfingers, название которой говорит само за себя – здесь вы можете наблюдать уровни активности по всем каналам управления: взгляд, мышцы лица, три канала альфа-ритмов и три канала бета-ритмов. Этот «энцефалограф» не просто развлекает пользователя, а позволяет ему потренироваться в управлении каждым каналом в отдельности или их комбинациями.

Soft_Brainfingers.jpg
На этом этапе знакомства с прибором открылась одна крайне важная вещь – для точного управления придется научиться полностью расслабляться. Лучше всего сесть в уютное кресло, закрыть минут на пять глаза и постараться забыть обо всех своих проблемах. В противном случае положительного результата достичь не удастся.
После того, как вас перестало интересовать все вокруг, можно приступать к практическим занятиям, для чего открываем следующую закладку Practice. Здесь представлены три небольших примера, демонстрирующие возможности новинки. Первое приложение позволяет сравнивать время реакции при использовании NIA и мыши. Когда на экране появляется мишень, вы должны быстро стиснуть зубы – выстрел сделан. Кстати, в описании ничего про зубы не сказано – достаточно любой резкой реакции, так что в данном случае подход сугубо индивидуален. Если в среднем на клик мышки требуется около 0,2 с, то «зубы» выполняют туже работу (после небольшой тренировки) за 0,05-0,1 с. Правда, велик и процент ложных срабатываний, но он уменьшается по мере тренировок.

Soft_Practice_1.jpg
Второе приложение – игра в пинг-понг на разных уровнях сложности. Здесь задействуются разные группы мышц лица. К примеру, можно двигать бровями. После точной предварительной калибровки эта игра на самом легком уровне покоряется почти сразу. Для самого сложного уровня также потребуется некоторая тренировка.

Soft_Practice_2.jpg
Ну а третье приложение это отработка движений глаз в качестве команд перемещения по горизонтали.

Soft_Practice_3.jpg
Примечательно, что в примерах нигде не задействовано управление с помощью альфа- и бета-волн, как будто производитель вообще забыл о них. А ведь NIA – это прежде всего устройство для регистрации излучения мозга. Впрочем, в настройках профилей для различных игр и приложений (закладка Game Play) эти важные составляющие каналов управления не забыты. Кстати, помимо возможности создания собственных профилей, разработчики заранее подготовили и профили для таких игр как Half Life 2, Oblivion и др.

Soft_GamePlay_Profiles.jpg

Работа с устройством и его реальные возможности

Первой игрой, которая была протестирована при работе с NIA стала Half-Life 2. Для нее уже имеется готовый профиль, а потому к опытам можно приступить немедленно. Производитель советует не сильно задумываться и напрягаться для осуществления первых шагов в игре. По его словам, через минуту-две ваш организм самостоятельно нащупает основные ключи управления виртуальным персонажем. Вполне возможно, что у разработчиков так оно и было, но у большинства людей, тестировавших данный экземпляр NIA, сразу получилось лишь идти… назад. Причем, останавливаться персонаж упорно не желал. Первые удачные перемещения вперед получились только после десяти минут упорной борьбы. Все это говорит о том, что без соответствующего опыта с NIA легко будет играть лишь в пинг-понг. А на освоение более сложных действий требуется время.

Game.jpg
Что же умеет NIA? В играх от первого лица (FPS) с помощью этого устройства можно ходить вперед и назад, вращаться, стрелять, менять оружие, прыгать, приседать и так далее. Но есть одна важная особенность штатного ПО, накладывающего существенное ограничение на, казалось бы, необъятные возможности устройства. Речь идет о дискретности срабатывания – по каждому каналу управлени предусмотрено только четыре уровня.
Пример «простого джойстика», описанный в руководстве пользователя, лучше всего подходит для понимания этого вопроса. Программируя канал мышечной активности, можно установить самый низкий порог срабатывания на приседание (кнопка «C»), следующий порог на ходьбу (кнопка «W»), третий уровень присвоить прыжку (кнопка «SpaceBar»), ну а максимальное напряжение оставить на ходьбу назад (клавиша «S»).
Четыре порога срабатывания предоставляют немалые возможности. С учетом того, что всего программируется восемь каналов, в арсенале пользователя теоретически есть 32 кнопки, которых достаточно для игр любого жанра, не только FPS. Но штатное ПО позволяет одновременно настроить лишь четыре джойстика (канала).

Profiles_Edit.jpg

Profiles_Edit_1.jpg
Кроме того, наложенное тем же ПО ограничение в четыре порога срабатывания не позволяет управлять NIA так же, как и мышью. Поэтому в играх NIA полностью заменит лишь клавиатуру и кнопки мыши, но не саму мышь – наводить на цель без нее, увы, не получится.
Тем не менее, настройки фирменного ПО поначалу все равно кажутся бесконечными. Все дело тут еще и в том, что на каждый порог срабатывания можно не просто запрограммировать какую либо кнопку, но еще и указать, какой из десяти (!) возможных режимов работы ей придется осуществлять. Это может быть разовое нажатие, нажатие с отсрочкой, удерживание, включение и выключение и так даклее. К примеру, если поставить режим «Repeat hold» на прыжок, персонаж будет прыгать заданное количество времени через заданный интервал – все это настраивается для каждого действия отдельно.

Profiles_Edit_2.jpg

Profiles_Edit_3.jpg

Profiles_Edit_4.jpg

Profiles_Edit_5.jpg
Кроме того, любой заядлый игрок знает много хитростей, заключающихся в применении различных комбинаций клавиш для каждой отдельной ситуации. Самый простой пример – опять же, движение вперед с прыжками. Благодаря вышеописанным режимам нажатий клавиш, подобные комбинации без труда сможет имитировать и NIA, причем примеры некоторых ситуаций неплохо описаны в руководстве пользователя.
Интересно, что в имеющихся профилях никак не используются альфа- и бета-ритмы – джойстики по этим каналам полностью отключены. Как же в действительности обстоят дела с управлением по этим каналам? Если к управлению мышечной активностью мы более или менее приспособились уже через неделю, то для управления альфа- и бета-ритмами мозга потребуются более длительные и осмысленные тренировки. Но ведь впервые сев за FPS-игры вы тоже не сразу стали чемпионом, так ведь? Так что вряд ли можно считать минусом новинки необходимость продолжительного этапа обучения.
Увы, но сроки тестирования NIA не позволили нам овладеть мысленным управлением, впрочем кое-какие закономерности в работе с альфа- и бета-каналами проследить все-таки удалось. Для тренировки можно попробовать настроить один канал альфа- или бета-активности и поиграться с ним – думать о действии, не думать о нем и т.п. Довольно скоро положительных результатов будет больше 50%, что говорит о постепенном обучении. Причем, объяснить, что именно приходиться делать для этого практически нереально – действия и правда выполняются на подсознательном уровне. Натренировавшись с отдельными каналами, можно приступать и к их комбинациям.
С мышечной активностью все проще. Уже через неделю все действия стали выполняться на подсознательном уровне. Не нужно сильно напрягаться, чтобы сменить оружие – тело делает все само, т.к. оно уже запомнило нужное движение подобно тому, как когда-то давно запомнило необходимые движения для ходьбы. Поначалу лучше не программировать по четыре порога на каждый канал – максимум два, да и то в большом удалении друг от друга. Пока вы не научитесь дозировать уровень активности канала, вероятность ложных срабатываний будет очень высокой. Кроме того, на первых порах от игры с NIA уже через полчаса чувствуется сильная усталость. При этом персонаж напрочь отказывается подчиняться. К сожалению, данный недостаток «лечится» только долгими тренировками.
Также перед игрой нужно обратить внимание на свое эмоциональное состояние. Как уже говорилось выше, сильное напряжение и возбуждение может отрицательно сказаться на точности управления, и если еще вчера виртуальный герой подчинялся вам довольно сносно, то из-за вашего же плохого настроения сегодня он может выйти из-под контроля. Вообще, на время игры нужно научиться отключаться от внешнего мира и его проблем. К примеру, если кто-то из ваших домашних на первых порах обучения слегка вас одернет или задаст вам вопрос, с жизнью виртуального героя можно попрощаться, так как его координация движений будет нарушена – и иногда на длительный срок. Но, судя по нашему прогрессу, можно предположить, что уже через месяц другой тренировок можно с легкостью общаться со своими домашними и играть в любимые игры одновременно. Жаль вот только, что в монитор при этом смотреть все-таки придется.
Стоит сказать пару слов и о работе NIA с играми других жанров. Так, в автосимуляторах, где от мыши можно вообще отказаться, новинка обеспечит управление полностью «без рук». Нечто подобное можно организовать и в авиасимуляторах. Вообще, NIA уживается с любыми играми, в которых задействована клавиатура и кнопки мыши. Даже в операционной системе вы без труда сможете «кликать» по папкам, менять настройки, просмтривать интернет-сайты. Но перемещение курсора при этом будет осуществляться только мышью.

А что другие?

Подробно рассказав вам о принципах действия и возможностях OCZ NIA и даже упомянув компанию-прародитель Brain Actuated Technologies, мы забыли сделать небольшое отступление и сказать пару слов о потенциальных конкурентах на рынке. К сожалению, в том ценовом сегменте, в котором выступает NIA, ситуация пока не слишком радует. Похожее по своим принципам управления недорогое устройство выпустила лишь американская компания Emotiv Systems. Оно представляет из себя накладные наушники с датчиками. Стоимость новинки сравнима с NIA – около $300.
Все прочие контроллеры, которые удалось найти, не рассчитаны на массового пользователя – цены их начинаются от $2000 (как у Brainfingers) и устремляются в бесконечность. Но те устройства куда серьезнее – их возможности не ограничиваются играми и зачастую направлены на помощь инвалидам. Кстати, в японском Osaka University (Университете города Осака) давно уже ведутся исследования на тему управления имплантатами человеческих конечностей с помощью мозга, без внешнего управления. Только по словам ученых из медицинской школы нейрохирургии при Университете, для безошибочного управления требуется внутричерепное размещение листа с электродами. Так что очень даже может быть, мы стоим на пороге нового мира киборгов…
Более того, эпоха чтения мыслей тоже уже не за горами. Группа исследователей из британского University of Leicester (Университета Лейстера) утверждает, что разработала методику, определяющую по нейронной активности с большой долей вероятности, какое именно изображение видит в данный момент человек.

Подводя итоги: NIA 2?

Стоимость NIA на данный момент составляет 6 000 руб., и можно сказать наверняка, что устройство стоит этих денег! Стоит, несмотря на невысокое качество изготовления датчиков, несмотря на неминуемую борьбу пользователя с наводками и помехами, несмотря на невозможность управления курсором мыши, несмотря на скудное руководство пользователя и отсутствие поддержки со стороны производителя. Нельзя не отметить и отсутствие поддержки 64-бит систем, которые отнюдь не редкость на солидных игровых компьютерах. Кроме того, фирменному ПО требуется немало ресурсов. Для старых процессоров этот показатель крайне важен. Так, на компьютере с AMD Athlon 1200 ПО потребует около 30% рабочих ресурсов.
Несмотря на все это, NIA нельзя назвать невыгодной покупкой. Ведь за относительно небольшие деньги уже сегодня вы приобретаете интерфейс, который только в будущем получит действительно широкое распространение. Да, сегодня рано говорить об успехах NIA. Тем более, что устройство требует доработки схемы экранирования (может быть и замены датчиков) и развития возможностей фирменного ПО. Но скорее всего, NIA – это только «пробный шар».
Как ни странно, но данное устройство в том виде, в котором преподнесли нам его сегодня разработчики, больше понравится не продвинутым игрокам, а скорее тем, кто постоянно интересуется новинками в мире IT, ну и конечно, любит компьютерные игры. Среди тех, кто тестировал устройство, желание приобрести его высказал даже человек, который вообще не интересуется компьютерными играми. Поэтому нельзя рассматривать NIA, как очередную игрушку за большие деньги. Для многих этот аппарат может стать интересным объектом исследований и экспериментов.
Вне всякого сомнения, за последние несколько лет OCZ NIA – это одна из самых интересных новинок в IT-сфере, а ее появление стало заметной вехой в истории устройств ввода!

Мозговой интерфейс Emotiv EPOC представлен официально



мозговой интерфейс

На конференции Game Developers Conference компания Emotiv представила разработку под названием Emotiv EPOC. Это устройство, напоминающее экзотические наушники, оснащено электродами, с помощью которых происходит считывание сигналов, сопровождающих мыслительную активность пользователя. Полученные данные по беспроводной связи отсылаются в ПК, где используются для управления игровым процессом.
Как утверждается, Emotiv EPOC способен определить более 30 различных состояний пользователя, включая эмоциональные — увлеченность, возбуждение, напряженность, разочарование frustration; мимические — улыбку, смех, подмигивание, нахмуренные и удивленно приподнятые брови; и команды двигательной активности, такие, как «толкать», «тянуть», «поднять», «бросить», «повернуть» и другие. Доступен ряд команд, относящихся к визуальному восприятию: например, можно силой мысли сделать игровые объекты невидимыми.
Таким образом, по утверждению Emotiv Systems, ей удалось создать первый игровой манипулятор, позволяющий управлять персонажами компьютерных игр, используя мысли и эмоции пользователя. Кроме того, Emotiv EPOC имеет встроенный гироскоп, который дает возможность управлять положением курсора или ориентацией камеры с помощью движений головой.
Представленная модель является окончательным вариантом разработки, который довольно скоро будет доступен покупателям. На сайте Emotiv и у некоторых розничных поставщиков устройство должно появиться в конце текущего года по рекомендованной цене $299. Между прочим, на сайте компании уже можно сделать предварительный заказ.
Потенциал Emotiv EPOC может простираться далеко за пределы компьютерных игр. Компании Emotiv и IBM намерены исследовать возможность применения разработки в виртуальной реальности — технологии, способной найти применение в системах обучения или взаимодействия сотрудников и в других продуктах, ориентированных на корпоративных потребителей.