Що якби ви могли керувати персонажем із відеогри силою думки? І що якби це було не лише захопливо, а й корисно? Це наче наукова фантастика, проте групі вчених-дослідників із кафедри машинобудування в Національному технологічному університеті Тайбея (Taipei Tech, Тайвань) вдалося перетворити мрії на реальність.
За допомогою нейрокомп’ютерного інтерфейсу (англ. brain-computer interface, BCI) вони створили аркадну гонку у віртуальній реальності, де учасники можуть контролювати швидкість автомобілів своєю мозковою активністю. Демонстрація технології мала приголомшливий успіх на конференції Lenovo Transform 2.0 у Нью-Йорку (США).
Нова концепція керування
Подібні відеоігри нейробіологи застосовують вже кілька років поспіль, щоб допомагати дітям із синдромом гіперактивності (СДУГ) заспокоюватися, а також фокусувати та підтримувати свою увагу. Їхні мозкові хвилі передаються на комп’ютер за допомогою електродів, розміщених на шкірі голови. Рівень концентрації відображається на відеомоніторі в реальному часі. Чим він вищий, тим складніші дії, які може виконувати дитина. Наприклад, сильна концентрація надає їй можливість піднімати повітряну кулю на екрані.
Аркада-автогонка від команди Taipei Tech, створена за принципом «інтернету мозку», виводить концепцію на новий рівень. Це перша багатокористувацька відеогра у віртуальній реальності, де керування відбувається за допомогою мозкових хвиль гравців.
«Ми прагнули створити багатокористувацьку гру, у якій могли б одночасно змагатися чотири різні людини з різних куточків світу. Електронні шапочки на головах гравців вимірюють і передають електроенцефалографічні (ЕЕГ) сигнали мозку на хмарний сервер. Там ми обробляємо дані та застосовуємо алгоритми штучного інтелекту (ШІ), які й керують швидкістю автомобілів у грі.
Ми також працюємо над упровадженням опції стрибка за допомогою електроміографічних (ЕМГ) сигналів. Вона дасть гравцям можливість перестрибувати суперників», — заявив доктор Лю І-Хун (Yi-Hung Liu), доцент кафедри машинобудування в університеті Taipei Tech.
Технологія, розроблена у співробітництві з Центром інновацій Lenovo у сфері ШІ та фінансована спільним із Intel Фондом дослідження ШІ, перетворює мозкові хвилі на комп’ютерні команди за допомогою штучного інтелекту та програмного забезпечення Lenovo для керування кластером ШІ (Lico).
«Lenovo дуже зацікавилася нашою ідеєю та погодилася надати нам доступ до високопродуктивного сервера ThinkSystem SD530 на базі процесорів Intel® Xeon® із масштабованою архітектурою. Цей сервер знаходиться в Центрі інновацій Lenovo у сфері ШІ в Тайбеї, — розповів доктор І-Хун. — Ми сполучили наш стек із хмарною платформою та змогли створити робочу демоверсію гри. Сервер Lenovo надає нам можливість обробляти ЕЕГ- та ЕМГ-сигнали від чотирьох гравців менш ніж за 50 мілісекунд, тому під час гри відсутні затримки або зависання».
Перш ніж гравці зможуть керувати автомобілями силою думки, дослідникам з Taipei Tech необхідно відкалібрувати вихідну модель мозку кожного з них, щоб вона могла служити відправною точкою. Сервер Lenovo ThinkSystem SD530 надав можливість на дві третини скоротити час калібрування.
Як це працює. Відео англійською мовою
Потужна технологія може допомогти дітям зі СДУГ і не тільки
Можливості цієї гри виходять далеко за межі простої розваги. «СДУГ — один із нейроповедінкових розладів у дитячому та підлітковому віці, які найчастіше діагностуються. Ми віримо, що наша технологія може допомогти поліпшити когнітивні функції дитини у такий захопливий спосіб, підтримуючи її увагу й полегшуючи симптоми», — поділився доктор Лю І-Хун.
Окрім дітей зі СДУГ, технологія може допомогти іншим людям підвищити ефективність роботи або навчання. Дослідники кажуть, що розробка здатна допомогти пацієнтам із серйозними комунікативними розладами та навіть хворобою Альцгеймера поліпшити їхню здатність зосереджуватися й залишатися у свідомості.
Завдяки сполученню інновацій і розваг, Taipei Tech і Lenovo стрімко просуваються до вирішення деяких із найсерйозніших проблем людства.
