Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

इस रोबोट शाखा को नियंत्रित करें - अपने मस्तिष्क के साथ

जिस्सु किम केंद्रित है। फोटो: नाथन हर्स्ट

जिस्सु किम ने अपनी बायीं भुजा को लहराते हुए कल्पना की, और एक बायीं ओर एक रोबोट भुजा ले गया। उसने अपनी दाहिनी बांह पर ध्यान केंद्रित किया, और रोबोट भुजा दाहिनी ओर झुकी। की तरह।

किम ने "मेक इट मूव" इंटरएक्टिव डिस्प्ले के लिए एक इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफिक डिवाइस पहना था संज्ञानात्मक प्रौद्योगिकीसैन फ्रांसिस्को में एक्सप्लोरेटोरियम में मस्तिष्क की गतिविधि को समझने और प्रभावित करने वाली एक नई प्रदर्शनी। डिवाइस को कंप्यूटर और स्क्रीन में प्लग किया गया था, और जॉन फेरन द्वारा निर्मित दो-संयुक्त एल्यूमीनियम हाथ में।

किम द्वारा पहना गया न्योप्रीन कैप ईईजी सेंसर के साथ सन्निहित था जो उसके मस्तिष्क की तरंगों को पढ़ता है और उन्हें ओपनबीसीआई नामक एक मस्तिष्क-कंप्यूटर इंटरफ़ेस में आउटपुट करता है। किम कहते हैं, "मुझे लगता है कि अगर यह तकनीक और आगे बढ़ती है, तो इससे बहुत सारे विकलांग लोगों को मदद मिलेगी, जो अपने हथियार नहीं चला सकते।" "चूंकि सब कुछ खुला स्रोत है, लोग इसे स्वयं बना सकते हैं, इसलिए मुझे लगता है कि यह बहुत अधिक प्रगति करेगा।"

टॉमस वेगा कंप्यूटर विज्ञान और संज्ञानात्मक विज्ञान में पढ़ाई करने वाले छात्रों में से एक है, जो प्रदर्शन के बिल्डरों में से एक है, और कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के संज्ञानात्मक प्रौद्योगिकी समूह के एक सदस्य हैं। कॉग टेक का लक्ष्य इस तकनीक को वास्तविक दुनिया में उपयोग करने के लिए तैयार करने में मदद करना है।

"हम एक बदलाव लाने के लिए लक्ष्य कर रहे हैं, दुनिया को दिखाते हैं कि बीसीआई भविष्य में कुछ नहीं है, यह कुछ ऐसा है जो पहले से ही हो रहा है," वेगा कहते हैं। "हम इस तकनीक को सक्षम करना चाहते हैं ताकि कोई भी इसका उपयोग कर सके, जिसमें कोड या कुछ भी अनुभव न हो।"

बीसीआई का उपयोग करने के लिए प्रशिक्षण। फोटो: अंजा उल्फेल्ड

जब आप फुटबॉल को किक करने के बारे में सोचते हैं, तो वेगा बताते हैं, आपका मस्तिष्क ऐसा व्यवहार करता है मानो वह वास्तव में किक कर रहा हो। एक ईईजी (इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी) उपकरण पढ़ सकता है कि खोपड़ी पर विद्युत संकेतों के रूप में, और उन संकेतों से जानकारी को संसाधित किया जा सकता है, फ़िल्टर किया जा सकता है और विश्लेषण किया जा सकता है ताकि एक कंप्यूटर द्वारा मान्यता प्राप्त की जा सके।

प्रदर्शन करने के लिए, कॉग टेक टीम ने ओपनबीसीआई से एक ईईजी बोर्ड को अनुकूलित किया। OpenBCI का मूल हेडसेट दोनों गोलार्द्धों में मस्तिष्क की गतिविधि को मापता है, और 8 चैनलों पर उस डेटा को रिकॉर्ड करता है। लेकिन इसके लिए खोपड़ी पर चिपकाए गए इलेक्ट्रोड की आवश्यकता होती है - एक प्रदर्शनी के लिए संभव है जो हर दिन कई लोगों को गुजरने और प्रयोग करने की अनुमति देगा। इसलिए कॉग टेक ने कॉग्निओनिक्स से सूखे इलेक्ट्रोड के साथ एक नरम हेलमेट बनाया, जो ठोड़ी के नीचे वेल्क्रो स्ट्रैप के साथ सिर पर बैठता है।

"मुझे वास्तव में लगता है कि बीसीआई में कंप्यूटरों के साथ बातचीत करने का एक अतिरिक्त तरीका है," एक अन्य कॉग टेक सदस्य पियरे करशचुक कहते हैं। "मानव कंप्यूटर इंटरैक्शन के लिए, हम सीमित हैं।" उसका मतलब है कि चूहे, कीबोर्ड, और हाल ही में, टचस्क्रीन, जिनमें से सभी अंततः अलग नहीं हैं।

वेगा (बाएं) और करशचुक बताते हैं कि बीसीआई का उपयोग कैसे करें। फोटो: नाथन हर्स्ट

ऐसा बहुत कुछ है जो आप एक सीधे इंटरफ़ेस के साथ कर सकते हैं जिसे आप कीबोर्ड से नहीं कर सकते। कुछ ईईजी बेनी की तरह मूड का पता लगा रहे हैं और व्यक्त कर रहे हैं (बनाना: वॉल्यूम 43), या ग्राफिकल यूजर इंटरफेस पर ध्यान देने के लिए।

करशचुक एक सांख्यिकीविद और कंप्यूटर विज्ञान प्रमुख है, और वह इस बात पर काम कर रहा है कि कैसे सॉफ्टवेयर ईईजी द्वारा प्राप्त जानकारी की व्याख्या करता है, पुस्तकालयों को विकसित करने में मदद करता है जो संकेतों को संसाधित करने और उन्हें आउटपुट में बदलने में मदद करते हैं। लेकिन संकेत बहुत शोर में आते हैं, और सॉफ्टवेयर को इसे सुलझाने के लिए मशीन लर्निंग को रोजगार देना पड़ता है।

टोपी, ओपनबीसीआई के साथ पीछे। फोटो: अंजा उल्फेल्ड

इसके शीर्ष पर, वेगा बताते हैं, बीसीआई के साथ काम करना महंगा हो सकता है, और ईईजी व्याख्या अकादमिक समुदाय से संदेह का सामना करती है। एक प्रदर्शनी की सेटिंग में, शिक्षण आगंतुकों की अतिरिक्त बाधा वास्तव में इंटरफ़ेस को नियंत्रित करना है। यह एक अर्जित कौशल है, और एक जो मास्टर करना बहुत मुश्किल हो सकता है, या यहां तक ​​कि मूल बातें उठा सकता है।

Cog Tech के स्टेफ़न फ्रे कहते हैं, "प्रशिक्षण इंटरफ़ेस, विभिन्न उपकरणों के नियंत्रण के लिए BCI को अपनाया जाने वाला एक बड़ा मार्ग है।" “यह अवधारणा के प्रमाण की तरह है। यदि हम लोगों को, यहां तक ​​कि Exploratorium के कुछ लोगों को भी प्राप्त कर सकते हैं, जिन्होंने इसे पहले कभी इस्तेमाल नहीं किया है, और आगंतुकों के इस पूल का उपयोग उन्हें BCI के बारे में सिखाने के लिए करते हैं, लेकिन यह भी बताते हैं कि यह प्रशिक्षण इंटरफ़ेस प्रतिमान उन लोगों पर काम कर सकता है, जिन्होंने इससे पहले प्रयास नहीं किया है। , तो यह वास्तव में एक ठोस मामला है कि यह इस्तेमाल किया जा सकता है ... अगर आप लकवाग्रस्त हैं, या में बंद हैं, या कुछ बड़ी विकलांगता है, जहां आप बीसीआई पर भरोसा कर रहे हैं। "

ऐतिहासिक रूप से, बीसीआई का उपयोग मुख्य रूप से वैज्ञानिक अनुसंधान के लिए किया गया है, फ्रे कहते हैं, जो संज्ञानात्मक विज्ञान का एक वरिष्ठ अध्ययन है। लेकिन जैसे-जैसे उपकरण अधिक सटीक विकसित होते हैं, जैसे-जैसे हम अधिक जानकारी प्राप्त करते हैं, उनका उपयोग विज्ञान में जानकारी वापस करने के लिए किया जा सकता है, और अधिक व्यावहारिक समस्याओं के लिए भी।

करशचुक टोपी को समायोजित करता है। फोटो: अंजा उल्फेल्ड

मस्तिष्क नियंत्रित रोबोट शाखा के लिए एप्लिकेशन की कल्पना करना आसान है। एक लॉक-इन रोगी अपने या अपने लिए कार्य कर सकता है। कॉग टेक दल ने ड्रोन की उड़ान को नियंत्रित करने के लिए इसका इस्तेमाल किया है। और BCI में बुनियादी कंप्यूटर नियंत्रण में संभावित अनुप्रयोग हैं। लेकिन वेगा की एक और व्यक्तिगत प्रेरणा भी है। "मैं एक साइबर बनना चाहता हूं," वे कहते हैं। "यह मेरा दीर्घकालिक लक्ष्य है। मैं इसे साकार करने के लिए जीवन भर काम करने जा रहा हूं। वहाँ कुछ भी नहीं है कि मेरा दिल प्रौद्योगिकी द्वारा बढ़ाया जा रहा है के इस सपने की तुलना में तेजी से हरा देता है। संवर्धित होने का यह सपना, और एक इंसान के रूप में मेरी क्षमताओं को बढ़ाने, और सीमा को आगे बढ़ाने की कोशिश करता है। ”वेगा ईईजी के साथ बेहतर संबंध प्राप्त करने के लिए अपना सिर हिलाता है। स्प्रिंग सेमेस्टर के लिए उनका लक्ष्य प्रौद्योगिकी के साथ व्हीलचेयर चलाना सीखना है।

फेरन की बाँह। फोटो: अंजा उल्फेल्ड

ऐसा करने के लिए बहुत अधिक कंप्यूटर सीखने की आवश्यकता होगी। जैसा कि यह है, हाथ मूल रूप से बस आगे और पीछे की ओर बढ़ता है। फ़ेरान, जिसने हाथ का निर्माण किया, एक पुराने बर्टिंग आर्म से घटकों के साथ एक अरुडिनो मेगा को जोड़ दिया, और इसे सिर्फ एक अक्ष दिया क्योंकि बीसीआई केवल किसी भी तरह की स्वतंत्रता की एक डिग्री को संभाल सकता था - बाएं और दाएं।

"यह बहुत मुश्किल था," किम कहते हैं, हाथ बनाने के लिए। “सबसे कठिन हिस्सा यह सोचने का तरीका था कि हाथ को कैसे नियंत्रित किया जा सकता है; मेरे बाएं या दाएं हाथ को हिलाने की कल्पना करना इसे हिलाने से अलग है। ”

फिर भी, किम कहती है कि वह खुद को बेहतर महसूस कर सकती है। घंटों या दिनों के लिए प्रशिक्षण एक बड़ा अंतर बना सकता है कि कोई व्यक्ति किसी चीज को कैसे नियंत्रित कर सकता है।

"आपका मस्तिष्क वास्तव में इन तरंगों को उत्पन्न करना सीखता है," करशचुक कहते हैं। इस तरह से, बीसीआई हमें उतना ही प्रशिक्षित कर रहा है जितना हम इसे प्रशिक्षित कर रहे हैं।


संपादक के नोट्स:

  • सैन फ्रांसिस्को में? 1 मार्च तक एक्सप्लोरेटोरियम में प्रदर्शन पर जाएँ।
  • ओपनबीसीआई के कोनोर रुसोमोनो ने हमें कोग टेक में शामिल किया। यहाँ एक ओपन-सोर्स ब्रेन-कंप्यूटर इंटरफ़ेस बनाने के बारे में उनकी कहानी पढ़ें।
  • बर्कले कॉग टेक की परियोजना खुला स्रोत है। यदि आप इसे (या ऐसा कुछ) बनाना चाहते हैं, तो टॉमस वेगा के जीथब पर "माइंड कैनेटीक्स" देखें। (और फिर हमें तस्वीरें भेजें!)
  • इस कहानी के पिछले संस्करण ने बांह को एक के बजाय दो डिग्री की स्वतंत्रता दी, और ओपनबीसीआई ईईजी बोर्ड के बजाय ओपनबीसीआई हेडसेट को अपनाने के लिए संदर्भित किया।

अंजा उल्फल्ड्ट से तस्वीरें।

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