|
|
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
 |
|
Нейро-компьютерный интерфейс |
Ручка "Шприц", желтая. 
Крючки с поводками Mikado SSH Fudo "SB Chinu", №4BN, поводок 0,22 мм. 
Гуашь "Классика", 12 цветов. Новосибирский государственный технический университет Кафедра ВТ Контрольная работа по предмету «Интерфейсы ПУ» на тему «Нейро-компьютерный интерфейс» Факультет: АВТФ Группа: ЗАМ-534 Студент: Соколов М.Н. Преподаватель: Михашов А.И. Новосибирск – 2009 Введение Наш мир заполонён как компьютерами, так и различного рода техникой. И их взаимодействие человек уже давно наладил. Сейчас, в основном, лишь отлаживаются эти связи, дабы быть способными отвечать всё возрастающим запросам человека. Но есть в мире интерфейсов ещё одна ниша, находящаяся ещё на ранней стадии своего развития, но имеющая уже немалые и многообещающие результаты. От одной мысли о перспективах этой сферы, порой, даже мурашки по коже пробегают. Все мы привыкли пользоваться мышью и клавиатурой как посредниками между нами и машиной. Но, порой, приходит мысль, что по сути без этих посредников вполне можно обойтись. Ведь они лишь помогают воплощаться нашим мыслям в вычислительной машине. А что если воплощать эту самую мысль без посредников? Вот этим уже не одно десятилетие и заняты различные исследовательские группы в разных концах мира. И результаты их исследований показывают, насколько, оказывается, реальны сцены, показанные в фантастических кинофильмах, где люди взаимодействовали с компьютером через порт, вживлённый в затылок или даже через обычные очки. На эту тему и пойдёт речь в данной работе - интерфейсы, осуществляющие взаимодействие человека и машины (будь то компьютер, инвалидная коляска или роботизированная рука). Таким интерфейсам даже дана аббревиатура — НКИ (нейро-компьютерный интерфейс) в русскоязычной литературе и BCI (brai -compu er i erface), реже BMI (brai -machi e i erface) в англоязычной. Практическая необходимость в таком интерфейсе назрела давно. Десятки тысяч больных уже сейчас нуждаются в подобном интерфейсе. В первую очередь – это полностью парализованные люди (с так называемым locked-i синдромом), например, некоторые пациенты с АЛС (в США, например, их общее количество достигает 30 тысяч человек); пациенты с тяжелыми формами церебрального паралича; пациенты с тяжелыми инсультами и травмами. Можно ожидать, что по мере развития эта технология может быть использована и другими пациентами с менее поврежденными системами движения, такими как квадроплегия. Технологии НКИ Нейро-компьютерный интерфейс (называемый также прямой нейронный интерфейс или мозговой интерфейс, в англоязычной литературе brai -compu er i erface, BCI) — физический интерфейс приёма или передачи сигналов между живыми нейронами биологического организма (например, мозгом животного) с одной стороны, и электронным устройством (например, компьютером) с другой стороны. В однонаправленных интерфейсах, устройства могут либо принимать сигналы от мозга, либо посылать ему сигналы (например, имитируя сетчатку глаза при восстановлении зрения электронным имплантантом). Двунаправленные интерфейсы позволяют мозгу и внешним устройствам обмениваться информацией в обоих направлениях. Все существующие технологии НКИ можно разбить на два направления — непосредственное взаимодействие с нейронами с вживлением в тело специальных устройств и снятие внешних сигналов (в основном, импульсов мозговой активности) с помощью наружных датчиков.
Вживляемые сенсоры и электроды Начало этого направления было положено опытами на животных. Вообще изучение нейропроцессов обычно начинается с изучения нейронов улиток, как самых простых и крупных клеток такого типа. Но в сфере НКИ результаты, имеющие куда большее значение, появились в результате опытов на обезьянах. Именно тогда обозначился принципиальный рывок в развитии устройств, которые способны интерпретировать «мозговое электричество», проще говоря, нейронные импульсы (и волны) в логичный ряд команд посредством обычных алгоритмов и транслировать эти команды в вычислительные устройства. Опыты на обезьянах В 2001 году Мигель Николелис из университета Дюка (Durham, Sou h Caroli a) проводил одни из самых известных в этой области эксперименты. Николелис, вводя электроды в мозг и «перекодируя сигналы», сумел синхронизировать движения «руки» обезьяны и «киборг-руки» — искусственного механизма, повторяющего форму и функции «руки». В 2004 году Ричард Андерсен и его коллеги из Калифорнийского технологического института (Califor ia I s i u e of ech ology) научились с помощью мозговых имплантатов «читать мысли» обезьян: предсказывать, что они собираются делать, и даже узнавать, насколько им это нравится. Познавательные мозговые сигналы такого высокого уровня были расшифрованы впервые. Учёные внедрили в париетальную кору мозга обезьяны 96 электродов, что дало возможность с 67-процентной точностью прогнозировать действия животного. Точность предсказания достигла 88 процентов, когда исследователи выясняли, какую именно награду обезьяна хочет получить за выполнение задачи, например, желает она сок или воду. В 2008 году был проведён ещё один эксперимент с обезьянами. Идеи и методы, придуманные авторами, должны помочь медикам и инженерам в разработке протезов нового поколения с «мысленным» управлением. Две обезьяны с вживленными в мозг электродами научились управлять механической рукой, имеющей 5 степеней свободы, одной лишь «силой мысли». Успех эксперимента был обеспечен оригинальной методикой обучения, в ходе которого контроль над искусственной рукой постепенно переходил от компьютерного «автопилота» к обезьяне. При этом «обучалось» не только животное, но и программа, интерпретирующая мозговые импульсы и преобразующая их в движения механической руки. Вживление имплантантов в человека В октябре 2004 года американская компания Cyberki e ics завершила начатое в июне 2004 года испытание своей системы Brai Ga e: чип, внедрённый в мозг 24-летнего паралитика, позволил ему «силой мысли» управлять телевизором и компьютером, в частности — пользоваться электронной почтой, играть в компьютерные игры. Чип Brai Ga e внедряется непосредственно в кору головного мозга. По мнению авторов устройства, это более эффективно, чем другие подходы, используемые создателями аналогичных по назначению интерфейсов человек-машина (внешние электроды, снятие мозговых волн). Хирурги внедрили чип в определённый «моторный» участок коры мозга. Это устройство снимает сигнал одновременно со ста нейронов. С помощью специальных программ этот человек смог играть в некоторые компьютерные игры, читать и отправлять электронную почту, управлять телевизором исключительно с помощью «силы мыслей».
В 2006 году группа нейрохирургов, нейробиологов и инженеров из Университета Вашингтона в Сент-Луисе, США (Washi g o U iversi y i S . Louis) провела эксперимент, главным участником которого стал подросток, страдающий эпилепсией. Чтобы выявить участок мозга, в котором зарождаются эпилептические припадки, подростку хирургическим путем поместили на поверхность мозга сеть электродов. Электрические импульсы с поверхности мозга передаются в компьютер и анализируются при помощи специальных программ. Исследователи воспользовались этой ситуацией и разработали специальное программное обеспечение, позволяющее подростку управлять движением курсора на мониторе силой воображения. Подросток быстро освоил мысленное управление компьютером. Не прикасаясь к клавиатуре и не совершая вообще никаких движений, он играет в популярную в 70-е годы игру A ari's Space I vaders, в которой нужно из пушки расстреливать спускающихся с неба космических пришельцев. В 2009 году Группа ученых из Университета Брауна (Brow U iversi y) в Род-Айленде приступила ко второй фазе испытаний на людях в сфере BCI. Несколько сверхтонких электродов вживляются в мозг пациента. Нервные импульсы испускаемые мозгом прибор превращает в команды для компьютера. Пациент силой мысли будет способен передвигать курсор мышки или другими подключенными устройствами. Проблемы методики вживления датчиков Несмотря на все достоинства метода вживления электродов и чипов непосредственно в головной мозг, есть у него и значительные недостатки. Самый очевидный недостаток в том, что при использовании «контактного» варианта существенна опасность инфекции. Другой минус замечен в процессе экспериментов. Имплантаты, в основном, требует значительного времени настройки перед включением, да и само управление даётся нелегко. Наиболее явно недостатки проявляются при манипуляциях с курсором на экране. Такое, казалось бы, несложное действие – переместить курсор и выбрать объект — реализуется не без труда. В одном из вариантов такой технологии для передвижения требуется 2,5 секунды (обычный пользователь делает аналогичное перемещение за одну), а попадание на нужный объект происходит только в 73-95% случаев (а в норме — практически 100%). В одной статье в a ure специалистами из Стэндфордского университета (S a ford U iversi y) высказана чуть отличающаяся концепция сенсора, который была бы намного удобней. Суть идеи заключается в том, что нужно получать сигналы вовсе не от нейронов, ответственных за движение, а из тех зон коры, что отвечают за намерение совершения действий. Это могло бы сделать работу системы намного более быстрой. К примеру, чтобы сделать что-то с объектом на экране, совсем не нужно двигать к нему курсор – достаточно мысленно назначить нужный объект, находящийся в поле зрения, и курсор сразу же, безо всяких перемещений, окажется там, где нужно. Ещё одна проблема заключается в том, что электроды, внедрённые в мозг, повреждают ткани. Причём разрушение происходит не только в момент введения электрода, но и при его нахождении в мозге. Поделать с этим ничего нельзя, ведь сейчас электроды металлические, но даже если их изготавливать из более мягких материалов, они всё равно будут травмировать.
Да нет, и такое утверждение надо отбросить. Ведь откуда мы знаем о Творце из принятых на веру Откровений. Так, а если мы вдруг проведя массу экспериментов обнаружим, что неизбежно портим геном? Тогда наша вера станет знанием, что дескать мы совершенны, ибо созданы по образу... Стоп. Знанием. Значит вера ушла, нет для неё больше места! Но в аврамических религиях связь человека с Творцом через веру. И, следовательно, Творец исключил в сотворённом мире возможности её дискредитации. До самого последнего мгновенья мира и нас в нём мы не будем знать о том, что за его пределами. И уж тем более о том, какие исследовании стоит вести, а какие нет. При условии, что они ведутся добросовестно, а применяются во благо. Большинство убийств, кажется, осуществляется сугубо бытовой утварью, но это ж не повод запретить поварской нож... Проект Skinput: "Кожный ввод" Автор: Олег Нечай Опубликовано 25 мая 2010 года Из всех необычных компьютерных интерфейсов этот, наверное, самый странный. При этом именно ему больше других подходит определение "интерфейс человек-компьютер"
1. Экологические и компьютерные преступления
2. История компьютера и компьютерной техники
4. Методы компьютерной обработки статистических данных. Проверка однородности двух выборок
5. Борьба с компьютерными вирусами
9. Построение локальной компьютерной сети масштаба малого предприятия на основе сетевой ОС Linux
10. Телекоммуникационные средства в современном компьютерном мире
11. Кабели для компьютерных сетей
12. Проблемы использования и пути развития интернет-компьютерных технологий в России
13. Реализация сетевых компьютерных технологий в системе международного маркетинга
14. Защита информации компьютерных сетей
15. Методика расследования компьютерных преступлений
16. Электронная почта и компьютерные сети (шпаргалка)
Карандаши восковые, 20 цветов, выкручивающийся стержень. 
Мощный стиральный порошок с ферментами для стирки белого белья "Super Wash", 1 кг. 
Закаточная машинка автомат ТМ "Лось", окрашенная. 17. Телекоммуникационные компьютерные сети: эволюция и основные принципы построения
18. Перспективы развития компьютерной техники
19. Групповой канальный интерфейс
21. Передача информации из компьютерного рентгеновского томографа TOMOSCAN SR7000
25. Перспективы развития компьютерной техники (новейшие разработки 2005г.)
26. Компьютерная поддержка коммерческой деятельности фирмы
27. Человеко-машинный интерфейс, разработка эргономичного интерфейса
29. Разработка Интерфейса Пользователя АСУ в Среде Delphi
32. Вопросы компьютерной безопасности (антивирусы)
Сумка-чехол транспортная для коляски-трость. 
Статуэтка "Мальчик на лошадке", 10 см. 
Точилка "Eagle", синяя. 33. Возможности системы программирования Delphi для создания пользовательского интерфейса
34. Компьютерные вирусы, типы вирусов, методы борьбы с вирусами
35. Компьютерной программе Visio v.4.0
36. Система компьютерного ведения документации
42. Преступления в сфере компьютерной информации. Криминологическая характеристика личности преступника
43. Использование компьютерных технологий в деятельности милиции
45. Преступления в сфере компьютерной информации
47. Обучение младших школьников с применением компьютерной поддержки
48. Проблемы использования и пути развития интернет-компьютерных технологий в России
Настольная игра "Соображарий Junior". 
Фанты "Масло в огонь". 
Пазл "Россия" (Русский), 100 деталей. 49. Компьютерная программа для расчета режимов резания деревообрабатывающего продольнофрезерного станка
50. Компьютерные технологии в судостроении
51. Компьютерная психодиагностика
52. Насилие в компьютерных играх и его влияние на психику человека
57. Маркетинг. Компьютерное моделирование
58. Реализация сетевых компьютерных технологий в системе международного маркетинга
59. Организация компьютерного центра "Ультра Стар"
60. Бизнес-план. Открытие компьютерного клуба "Омега"
61. Современники С.А. Лебедева - пионеры компьютерной техники за рубежом
62. Компьютерные вирусы - понятие и классификация
63. Компьютерные информационные системы
64. Компьютерные сети и телекоммуникации
Цветные карандаши Color Peps, трехгранные, 12 цветов, в металлической коробке. 
Стул детский Ника складной, моющийся (цвет: синий, рисунок: птички). 
Именная кружка с надписью "Александр". 65. Российские компьютерные сети
66. Компьютерное мошенничество при торговле ценными бумагами с использованием сети Интернет в США
69. Клиническая компьютерная томография
73. К вопросу о компьютерных программах учебного контроля знаний
74. К вопросу об использовании компьютерного тестирования в обучении высшей математике
75. Компьютерные инструменты педагога
77. Уголовно-правовое регулирование в сфере компьютерной информации
78. Бизнес план компьютерных курсов
79. Внедрение компьютерных технологий в гостиничный бизнес
80. Учебная компьютерно-опосредованная коммуникация: теория, практика и перспективы развития
Каталка-мотоцикл "МХ". 
Крем для младенцев "Weleda" для защиты кожи в области пеленания (с календулой), 75 мл. 
Набор текстовыделителей "Frixion Light", 3 цвета, 1-3 мм. 81. Компьютерное образование по-русски
82. Консультирование компьютерной зависимости.
83. Нейро-физиологические механизмы эмоций
84. Психодиагностика и компьютерные технологии
85. Эстетическое воспитание ребенка средствами компьютерной графики
90. Уровень компьютерной грамотности среди московской молодежи
91. Проведение соревнований по компьютерным играм
93. Общая характеристика преступлений в сфере компьютерной информации
94. Преступления в сфере информационных и компьютерных технологий
95. Преступления в сфере компьютерной информации
96. Общая характеристика преступлений в сфере компьютерной информации
Шарики, 100 шт. 
Дождевик для велосипеда Bambola. 
Микрофон "Караоке с мультяшками". 97. Компьютерные технологии в строительстве
98. Оценка физического состояния школьников с использованием компьютерных технологий
