Подумать только: компьютер научится считывать мысли человека
Интерфейс «глаз-мозг-компьютер», созданный в Курчатовском институте, позволит машине практически угадывать желания человека. В нем сочетаются преимущества нейроинтерфейса, основанного на электрических сигналах мозга, и систем слежения за взглядом человека. Эксперты считают, что подобный комплекс пригодится не только в ситуации, когда человек ограничен в свободе движений, но и может стать стандартом для массовой и повседневной работы с вычислительными устройствами.
До сих пор поиски новых способов взаимодействия человека с компьютером, помимо голосового, велись в двух направлениях: айтрекер (отслеживание движения глаз с помощью видеокамер) и нейроинтерфейс (снятие электроэнцефалограммы и ее обработка в реальном времени). В Курчатовском институте впервые в мире соединили эти два подхода. Результатом должен стать запатентованный отечественными учеными гибридный интерфейс «глаз-мозг-компьютер» (ИГМК).
— Он позволит управлять компьютером без клавиатуры и мыши — так, будто машина действительно читает мысли человека, — объяснил «Известиям» заведующий лабораторией нейрокогнитивных технологий Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий Сергей Шишкин. — Машина сможет, к примеру, достоверно распознать, что человек взглянул на текстовую гиперссылку не просто так, а желая по ней перейти.
Очень упрощенно суть идеи ученых, по словам Сергея Шишкина, сводится к тому, что айтрекер определяет, на каком экранном объекте задержался взгляд пользователя, а глубокий анализ электрических сигналов мозга дает информацию о пожеланиях человека в отношении этого объекта.
Ученые выявили нейрофизиологический маркер (четкий признак, достоверно распознаваемый машинными алгоритмами) произвольных действий, осуществляемых с помощью задержек взгляда. Это открытие уже позволило подготовить простейший вариант ИГМК, который срабатывает при сочетании указанных задержек взгляда с данными анализа ЭЭГ в реальном времени.
Главным результатом исследования Курчатовского института, по мнению заведующего лабораторией нейроинтерфейсов биологического факультета МГУ Александра Каплана, стало то, что ученые доказали возможность взаимодействия с компьютером через нейроинтерфейс без приложения значительных мыслительных усилий.
Дело в том, что существующие на сегодняшний день прототипы нейроинтерфейсов требуют от человека очень серьезной тренировки и большого напряжения сознания для распознавания машиной весьма ограниченного количества мысленных команд. Например, человек воображает сжатие руки в кулак или прыжок на месте, и определенные последовательности подобных образов идентифицируются как команды. Результаты исследований Курчатовского института позволяют говорить о возможности «естественного», ненапрягающего взаимодействия мозга с компьютером: машина сможет буквально схватывать на лету желания человека и немедленно их исполнять.
— Развитие такого подхода может стать началом новой эпохи во взаимоотношениях человека с машиной, — считает Александр Каплан. — Правда, датчики для айтрекинга и ЭЭГ пока что имеют вид довольно громоздкого головного убора. Но в очень скором времени неудобство будет преодолено благодаря дальнейшей миниатюризации устройств приема сигналов мозга и их предварительной обработки.
До сих пор основной областью применения нейроинтерфейсов считались сферы жизнедеятельности, где человек ограничен в движениях или вовсе к ним не способен. Разработчики представляли себе парализованного больного, управляющего системами «умного дома» с помощью надетого на голову нейрошлема, или летчика истребителя, вдавленного в кресло огромными перегрузками и неспособного пошевелиться, но сохраняющего полную ясность ума и способность отдавать мысленные команды бортовому компьютеру.
Теперь же можно говорить о том, что нейроинтрефейс способен стать массовым и стандартным инструментом общения человека с вычислительными системами — таким, каким некоторое время назад стал голос.
— История создания всех на свете компьютерных интерфейсов — клавиатурного, мышиного, пальцевого, голосового и прочих — показывает, что в момент изобретения очередного способа взаимодействия человека с машиной мы никогда не можем предсказать, какое и когда применение этот способ найдет, — напоминает заведующий лабораторией нейросетевых технологий и компьютерной лингвистики Московского физико-технического института Станислав Ашманов. — Зачастую требуются десятилетия безуспешных экспериментов либо же гений Стива Джобса, для того чтобы понять, зачем тот или иной интерфейс на самом деле был придуман.
По мнению эксперта, новая курчатовская разработка способна совершить фундаментальный прорыв в области человекомашинных интерфейсов — того, что раньше называли компьютерной эргономикой, а теперь именуют User Experience. Работы Курчатовского института в этой области поддержаны грантами Российского научного фонда.
