NextMind Dev Kit: Revisión de la primera interfaz neuronal en tiempo real



El sueño de controlar una computadora con el poder del pensamiento ha estado agitando la mente de las personas durante más de medio siglo. Desde 1960, los expertos de DARPA han estado considerando la posibilidad de una simbiosis entre humanos y computadoras. Parecería que la tarea es elemental: leer la señal eléctrica del cerebro, formar un comando sobre su base y ejecutarlo en una computadora. Pero incluso en la primera etapa surgen grandes dificultades. El hecho es que la señal del cerebro es tan débil que necesita amplificarse casi 20.000 veces.



No es un problema armar un esquema de este tipo ahora, pero aquí surge otro matiz significativo. Para eliminar una señal útil del cuero cabelludo, se requiere el área de contacto más grande posible de los sensores. Con un área de contacto pequeña, inevitablemente comenzarán a surgir problemas debido a un fuerte aumento de la resistencia. La señal deseada simplemente no se distinguirá del ruido de fondo.



Idealmente, debería afeitarse la cabeza, pero para la mayoría de las personas esta no es una opción. Para el registro tradicional de electroencefalograma (EEG) sin afeitarse el cabello, se utilizan geles especiales con alta conductividad eléctrica. Es poco probable que alguien quiera untarse la cabeza con gel cada vez que use la interfaz neuronal.



Otro problema surge al interpretar señales. A diferencia de una computadora, donde las señales son digitales, nuestro cerebro es capaz de producir solo vibraciones eléctricas débiles con frecuencias específicas, respondiendo así a varios eventos. Tales eventos pueden ser estimulación visual y enfoque de atención. Reconocer las ondas cerebrales de estos dos eventos está en el corazón de los neurocascos NextMind. Echemos un vistazo más de cerca al dispositivo y veamos cómo los desarrolladores resolvieron todos estos problemas.



Apariencia del dispositivo





El auricular viene en una hermosa caja negra con una franja verde en el medio. En el interior se encuentran los auriculares en sí, un soporte para la cabeza y un cable de carga USB tipo C. No hay intercambio de datos a través del cable, por lo que esto es solo para cargar. La comunicación con los auriculares se realiza a través de Bluetooth.



La conexión de los auriculares al soporte para la cabeza se realiza según el principio de una pinza para la ropa normal. Apriete ligeramente la parte superior con el logo, inserte el inserto de plástico y suelte. Eso es todo: el auricular está bien sujeto. Este método claramente implica el uso de diferentes opciones para el montaje en la cabeza, incluso en combinación con gafas VR / AR.





En el lado adyacente a la cabeza, hay 9 electrodos dispuestos verticalmente, cada uno con tres grados de libertad (trazo inclinado de izquierda a derecha, arriba-abajo y abajo-arriba). Sin esto, es imposible asegurar un ajuste perfecto. Cada electrodo se bifurca al final, creando 18 líneas de contacto. Sorprendentemente, visualmente los electrodos son de plástico, al tacto se parecen ligeramente a un revestimiento suave al tacto. En realidad, el metal no entra en contacto con el cuero cabelludo. Solo puedo asumir que aquí se usa plástico conductor.





En general, los auriculares parecen bastante estrictos y futuristas. Por alguna razón, me viene a la mente una asociación con un peine mágico de un cuento de hadas para niños, cumpliendo deseos. Veamos qué deseos cumple este peine.



Primera puesta en marcha y calibración



En primer lugar, debe descargar el software del sitio web oficial del proyecto. Hasta ahora, solo está presente allí para Windows y MacOS. Junto con el administrador de aplicaciones y el SDK para Unity, hay una serie de demostraciones que, por supuesto, probamos nosotros mismos. Después de iniciar el panel de NextMind Manager, ejecútelos y vaya a la sección Configuración y calibración. Es hora de emparejarse con los auriculares.





El dispositivo tiene un solo botón. Una pulsación breve enciende y apaga el auricular. Una pulsación larga durante 4 segundos inicia el proceso de conexión. El LED blanco tiene tres modos de funcionamiento. En modo de funcionamiento, se ilumina constantemente. Durante el emparejamiento, Bluetooth parpadea lentamente y, cuando está esperando una confirmación, parpadea rápidamente.



Una vez completado el emparejamiento, la carga actual de la batería y un indicador de ocho puntos de la calidad del ajuste del electrodo aparecerán en la esquina superior derecha. Ahora debe colocarse el auricular en la cabeza, tratando de que el centro entre en el "bulto" de la corteza visual. Es fácil de encontrar al tacto. A pesar de que esto se hace muy rápido en los videos promocionales, es poco probable que pueda ponerse los auriculares correctamente la primera vez. Tengo un corte de pelo corto, así que fue más fácil para mí, pero mi esposa tuvo problemas con él y parte del cabello tuvo que ser recogido en un moño.





Ahora necesita lograr un ajuste perfecto de los electrodos en el cuero cabelludo, agitando lenta y suavemente el auricular, moviéndolo hacia arriba y hacia abajo. La dificultad es que el detector reacciona lentamente y cada vez que se realiza el desplazamiento, debe esperar un segundo hasta que los 8 puntos primero se iluminen en rojo y luego cambiar de color a verde en los puntos donde el contacto es perfecto. Un cambio de milímetro es suficiente, y todos los puntos primero desaparecen, luego se vuelven rojos nuevamente y solo luego verdes.



Esto es específico del proceso de calibración. Tan pronto como todos los puntos se vuelven verdes, no puede mover el auricular, el contacto es exactamente normal. Por experiencia, puedo decir que no es necesario apretar demasiado el soporte, pero no debería colgar. La respuesta lenta del detector probablemente se deba al hecho de que el algoritmo debería recibir y reconocer la señal durante algún tiempo, separándola del ruido. Después de eso, los auriculares funcionan mucho más rápido.





Comienza la diversión: calibración visual de la imagen. En 45 segundos, aparece un círculo con un patrón parpadeante de "palos" colocados al azar en el centro de la pantalla. En el centro del círculo habrá una "vista" de tres líneas verdes: este es un indicador de concentración. Una vez que te concentras en el círculo, las líneas se unen para formar un triángulo. Si estás distraído, volverán a dispersarse. Para calibrar correctamente el auricular, debe mantener la concentración durante todo el tiempo de calibración.





El sistema evalúa su resultado de 1 a 5. Diré de inmediato que si obtiene 3 o menos, le recomiendo repetir la calibración inmediatamente para no estropear su experiencia. No puede cambiar la posición de su cabeza, mover sus brazos / piernas y hablar en el momento de la calibración. Debería poder ver el círculo con claridad y no apartar los ojos de él. Habiendo recibido una puntuación de 4 o 5, puede ponerse a prueba en tres círculos y ejecutar aplicaciones.





Cerebro como un DJ



La primera demostración para probar es Music Composer. La pantalla tiene formas geométricas agrupadas por tipo de herramienta. Este es un "bucleador" clásico en el que puede activar o desactivar la pista en bucle del instrumento seleccionado. Basta con concentrarse en cualquier figura de la misma forma que durante el proceso de calibración, y comenzará a reproducir música. Para ser honesto, fue una experiencia impactante e incomparable para mí. Real tecnomagia, por así decirlo.





Curiosamente, la probabilidad de error es casi nula, nunca he podido incluir un elemento en el que no me concentré. Por lo tanto, es seguro decir que cada forma geométrica evoca un patrón específico en la corteza visual, que el auricular lee claramente. Sería interesante saber en qué está formado exactamente este patrón.



Solo puedo asumir que el papel principal lo juega la forma de la imagen y, como estímulo adicional, la frecuencia de parpadeo del patrón con "palos" aleatorios. Le agradecería que confirmara o refutara mi suposición en los comentarios.



Además de la aplicación con música, el conjunto estándar de versiones de demostración incluye un pequeño juego de plataformas, donde, junto con el control clásico desde el teclado, es necesario realizar acciones con un neuro-auricular, concentrándose en los elementos que vuelan hacia el personaje.



Cerebro como un control remoto de TV



Otra demostración interesante es el control de TV. Hay varios videos cortos que simulan canales de TV y una interfaz de control simple en las esquinas de la pantalla. "Hacer clic" con el cerebro en cada una de las esquinas abre paneles con botones. A la izquierda - cambiar "canales de TV", ya la derecha - Pausar y Silenciar / Activar silencio.





Incluso teniendo en cuenta el hecho de que esta es solo la versión de demostración más simple, resulta obvio que este neuro auricular es utilizado por personas con necesidades adicionales que no pueden usar las interfaces de entrada familiares. Estoy seguro de que esto elevará su calidad de vida a un nuevo nivel. Creo que todos los lectores recuerdan a Stephen Hawking, quien controlaba la computadora con los movimientos de los músculos faciales de su mejilla, aquí basta con echar una mirada concentrada y obtener de inmediato la esperada pulsación del botón virtual.



Pros y contras



Intentaré ser lo más objetivo posible y enumeraré todos los pros y los contras de usar estos auriculares. Comencemos con los aspectos positivos:



  • De hecho, le permite controlar una computadora y tecnología con el "poder del pensamiento".
  • Potencialmente interesante para los desarrolladores, especialmente aquellos que ya están creando aplicaciones y juegos en Unity.
  • Tiene un hermoso diseño futurista.
  • Adecuado para personas de diferentes profesiones, desde arquitectos hasta músicos.
  • Tiempo de funcionamiento prolongado (este bebé trabaja en silencio durante 8 horas sin parar).


Ahora sobre los contras, también hay muchos de ellos aquí:



  • El dispositivo tiene un precio bastante alto (costo actual - $ 400) y aún no se vende en Rusia. En comparación, el mismo Neurosky Mindwave cuesta solo $ 110, aunque los revendedores nacionales lo venden 2-3 veces más.
  • Será inconveniente de usar para personas con cabello largo. Idealmente, probablemente sea mejor ser calvo o con un corte de pelo corto.
  • Si bien se requiere una calibración frecuente (con un nuevo firmware, prometen arreglarlo).
  • Es un inconveniente usar una cosa así durante mucho tiempo, la ergonomía aún necesita mejoras.
  • Sin software. Las versiones de demostración son geniales, pero este gadget realmente tendrá una gran demanda solo cuando se escriban suficientes aplicaciones.
  • Es poco probable que las personas con problemas de visión puedan usarlo, después de todo, solo se puede rastrear claramente la estimulación visual de la actividad cerebral (aunque admito que estoy equivocado, no soy médico).


Resumiendo, solo podemos decir una cosa: tal dispositivo es realmente un paso hacia el futuro. Este no es solo un concepto hermoso, sino un dispositivo terminado de una pieza que ya funciona bien y cumple con las funciones declaradas. Es aplicable a un público muy amplio, no solo desde un punto de vista práctico sino también de entretenimiento. En los juegos, los auriculares ofrecen una experiencia nueva e interesante. Es un poco como la primera vez que compré un mando de Nintendo Wii o un PlayStation Move.



Por supuesto, hubo algunos pequeños problemas, que se deben principalmente a las características específicas del dispositivo. Pero si miras hacia atrás, la inmensa mayoría de los dispositivos modernos comenzaron con lo mismo. Baste recordar las incómodas pantallas táctiles resistivas de las computadoras de mano, que tenían que ser controladas por el lápiz óptico. En la era de las pantallas multitáctiles capacitivas, esto parece un anacronismo, pero fueron las pantallas resistivas las que en un momento se convirtieron en el catalizador de la transición de los teléfonos móviles convencionales a los teléfonos inteligentes.






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