УниБИТ внедри технологията „Интерфейс Мозък-Компютър“

Проф. Г. Димитров и докторант Л. Гоцев

Технологиите на бъдещето AI, AR, VR, IoT (Изкуствен интелект, Добавена Реалност, Виртуална реалност, Интернет на Нещата) вече са около нас. Много от компаниите по цял свят инвестират милиарди с надеждата, че те ще бъдат следващият пробив. Но има една технология, която не получава толкова внимание, макар че тя може да промени живота ни. Тази технология се нарича BCI (Brain-Computer Interface) – Интерфейс Мозък-Компютър.

В наши дни е възможно чрез BCI технологията при определени условия и добре обучен оператор да се управлява дрон, посредством силата на човешкия ум. Но затова трябва първо да се предадат сигналите, които излъчва човешкият мозък на компютъра. От своя страна компютърът трябва да обработи тези сигнали, да ги подаде като управляващи на някое устройство. За да се прихванат сигналите, излъчвани от човешкия мозък, трябва да се използват устройства за приемане на тези сигнали. Тези устройства приемат и записват ЕЕГ сигналите, излъчвани от човешкия мозък. Електроенцефалограма (ЕЕГ на английски: EEG – Electroencephalogram) е запис на електрическата активност в мозъка. Сигналите се получават от електроди, контактуващи по определен начин със скалпа на участника в експеримента.

Процесът е както следва:

  • Слагате съответното устройство, което прихваща сигналите и ги предава към компютъра;
  • Мислите за излитане на дрона. Устройството приема този сигнал;
  • Мислите за движение напред на дрона. Устройството приема този сигнал;
  • Мислите за кацане на дрона. Устройството приема и този сигнал.

Компютърът приема, филтрира и класифицира получените сигнали. Определя на базата на технологии, например, свързани с изкуствения интелект, дали има сигнал за излитане, кацане или нещо друго и предава тези сигнали на контролера на дрона.

Това не е магия – поне от 10 години на пазара има устройства на приемливи цени. Най-известните от тях са InterAxon Muse (4 chanel) – 200 usd, Neurosky Mindwave (1 chanel) – 100 usd, Emotiv Epoc (14 chanel) – 800 usd, OpenBCI (8 or 16 chanel) – 600-120 usd и някои други.

 

Трябва да се признае, че през последните години вниманието към Brain-Computer Interface (BCI) устройствата и техния потенциал за декодиране на сигналите, излъчвани от човешкия мозък, се повишиха значително. Въпреки това, редица въпроси свързани с класификацията на получените сигнали, все още остават нерешени.

През 2016 г. тогавашният ректор на УниБИТ проф. Стоян Денчев, известен с това че внимателно следи развитието на технологиите на бъдещето, предложи да бъдат закупени устройствата на фирмата Emotiv – Emotiv Epoc 14 chanel и Emotiv Inside 5 chanel, които да бъдат използвани за извършване на изследователска дейност в областта на класификацията на мозъчните сигнали. Сформиран беше екип от УниБИТ, ръководен от проф. д-р Георги П. Димитров, който започна експерименти в областта на класификацията на мозъчните сигнали. Математическата обработка на данните се извършва от проф. Галина Панайотова. Допълнително през 2020 година беше сключен договор за съвместна научна дейност с екип, ръководен от проф. Анна Лекова от Института по Роботика към БАН. Спонсор на изследванията е Fadata Group, с помощта на която беше закупена и част от апаратурата на OpenBCI. Ежегодно се отделя и финансиране на изследванията в рамките на проектите на УниБИТ.

В техническата лаборатория към факултет „Информационни науки“ екипът постигна значителен напредък в класифицирането на сигналите, излъчвани от човешкия мозък. В експериментите през годините участваха като доброволци множество преподаватели и студенти

Резултатите от изследваните бяха публикувани на различни престижни научни форуми. Повече от 15 статии са публикувани в международните реферирани библиотеки като Scopus, Web Of Sciеnсе, ACM library, IEEE форуми и др. Получените резултати биха намерили практическо приложение в области като медицината, Smart IoT, управление на машини, автомобили, помощ на хода със специфични потребности и др.

УниБИТ