ИИ помог парализованным управлять коляской силой мысли

Прототип комплекса решений протестировала группа ученых из Великобритании, Германии, Италии, США и Швейцарии под руководством Хосе Миллана (Jose Millan) из Техасского университета в Остине.

Работает система следующим образом: на голову человеку, страдающему тетраплегией, надевают специальный шлем с 31 электродом, призванный улавливать сигналы от области мозга, отвечающей за сенсомоторные процессы (см. фото). Они передаются на компьютер, установленный на инвалидной коляски, а искусственный интеллект переводит их на колеса, которые начинают движение в том или ином направлении. По сути, речь идет об интерфейсе «мозг-компьютер».

В испытании приняли участие три человека, и во всех случаях достигнут определенный успех: люди смогли обучиться управлению и проехать через больничную палату.

В ходе обучения по умолчанию коляска двигалась вперед. Для поворота направо участником нужно было представить, что они поворачивают усилием рук, налево — ног. Перед глазами испытуемых отображался импровизированный руль и стрелки для простоты обучения. В среднем во время каждого сеанса требовалось приказать коляске повернуть влево или вправо 60 раз. Постепенно участники эксперимента научились генерировать более четкие мозговые сигналы, а ИИ — лучше их понимать.

Первый участник занимался на протяжении пяти месяцев, второй — трех, третий — двух. Во время первых экспериментов точность составляла от 43 до 55%. На последнем занятии первый участник выдал 95% правильных сигналов. Второй участник быстро поднял точность до 68%, но на этом прогресс остановился. Наконец, третий участник улучшал навыки и к седьмому занятию выдал 98,3% точных сигналов.

После ученые проверили, как участники смогут справиться с преодолением препятствий в настоящей комнате. Им предложили преодолеть больничную палату размером 15 на 7 метров. Требовалось объехать препятствия, развернуться, въехать в узкий коридор, пройдя через четыре контрольные точки. Первый участник участвовал в 29 сессиях, второй и третий — в одиннадцати. Но только первый и третий смогли пройти весь маршрут, преодолев все четыре контрольные точки. Первый участник последнюю точку проходил в 80% случаев; среднее время прохождения дистанции — 4 минуты. Третий участник — оказался успешен в 20% случаев и проходил маршрут в среднем за 6 минут. Второй участник тратил 5 минут до достижения третьей точки и доходил до нее в 60% случаев.

Пока что шлем не годится для использования на оживленных улицах, но даже способность самостоятельно передвигаться по своему жилищу для таких людей уже огромное достижение, считает господин Миллан. Но и с этим есть проблемы, так как шлем закреплен на голове с помощью особого геля, который высыхает через несколько часов. Очевидно, что нужно более стойкое вещество.

К слову, это уже третья стратегия, предложенная для людей страдающих тетраплегией. Первая предполагала фокусировку на мерцающем свете для генерации сигналов мозга и направлении коляски к источнику света. Главный недостаток такого подхода тот, что глаза человека быстро устают. Вторая концепция — вживление в мозг электродов, которые затем передавали бы сигналы ИИ. Но при операции высок риск занести инфекцию или повредить мозг. Таким образом, концепция «мозг-компьютер» кажется наиболее перспективной.

Источник изображения: Texas University at Austin