NextMind Dev Kit: revisão da primeira interface neural em tempo real



O sonho de controlar um computador com o poder do pensamento vem mexendo com a mente das pessoas há mais de meio século. Desde 1960, os especialistas da DARPA têm considerado a possibilidade de uma simbiose entre humanos e computadores. Parece que a tarefa é elementar: ler o sinal elétrico do cérebro, formar um comando com base nele e executá-lo em um computador. Mas mesmo no primeiro estágio, surgem dificuldades muito grandes. O fato é que o sinal do cérebro é tão fraco que precisa ser amplificado quase 20.000 vezes.



Não é um problema montar tal esquema agora, mas aqui surge outra nuance significativa. Para remover um sinal útil do couro cabeludo, é necessária a maior área de contato possível dos sensores. Com uma pequena área de contato, os problemas inevitavelmente começarão a surgir devido a um aumento acentuado na resistência. O sinal desejado simplesmente não será distinguível do ruído de fundo.



O ideal é que sua cabeça seja raspada, mas para a maioria das pessoas isso não é uma opção. Para o registro de eletroencefalograma (EEG) tradicional sem raspar o cabelo, são usados ​​géis especiais com alta condutividade elétrica. É improvável que alguém manche a cabeça com gel toda vez que usa a interface neural.



Outro problema surge ao interpretar sinais. Ao contrário de um computador, onde os sinais são digitais, nosso cérebro é capaz de produzir apenas vibrações elétricas fracas com frequências específicas, respondendo assim a vários eventos. Esses eventos podem ser estimulação visual e foco de atenção. O reconhecimento das ondas cerebrais desses dois eventos está no coração do fone de ouvido neuro NextMind. Vamos dar uma olhada no dispositivo mais de perto e ver como os desenvolvedores resolveram todos esses problemas.



Aparência do dispositivo





O fone de ouvido vem em uma linda caixa preta com uma faixa verde no meio. Dentro está o próprio fone de ouvido, um suporte para cabeça e um cabo de carregamento USB Type-C. Não há troca de dados pelo cabo, então isso é apenas para carregar. A comunicação com o fone de ouvido é realizada via Bluetooth.



A conexão do fone de ouvido ao suporte de cabeça é feita de acordo com o princípio de um prendedor de roupa normal. Aperte levemente a parte superior com o logotipo, insira a inserção de plástico e solte. Isso é tudo - o fone de ouvido está preso com segurança. Este método envolve claramente o uso de diferentes opções de montagem na cabeça, incluindo em conjunto com óculos VR / AR.





No lado adjacente à cabeça, existem 9 eletrodos dispostos verticalmente, cada um com três graus de liberdade (curso inclinado para a esquerda-direita, para cima-para-baixo e para baixo-cima). Sem isso, é impossível garantir um ajuste confortável. Cada eletrodo se bifurca na extremidade, criando 18 linhas de contato. Surpreendentemente, visualmente os eletrodos são de plástico, ao toque eles se parecem um pouco com um revestimento de toque macio. O metal não entra em contato com o couro cabeludo. Eu só posso supor que o plástico condutor é usado aqui.





Em geral, o fone de ouvido parece bastante rígido e futurista. Por alguma razão, uma associação vem à mente com um pente mágico de um conto de fadas infantil, realizando desejos. Vamos ver o que esse pente deseja realizar.



Primeira inicialização e calibração



Em primeiro lugar, você precisa baixar o software do site oficial do projeto. Até agora, só está presente lá para Windows e MacOS. Junto com o gerenciador de aplicativos e SDK for Unity, há uma série de demos, que nós, é claro, testamos em nós mesmos. Após iniciar o painel do NextMind Manager, abra-os e vá para a seção Configuração e Calibrar. É hora de emparelhar com o fone de ouvido.





O dispositivo possui apenas um botão. Um toque curto liga e desliga o fone de ouvido. Pressione e segure por 4 segundos para iniciar o processo de conexão. O LED branco possui três modos de operação. No modo operacional, ele acende constantemente. Durante o emparelhamento, o Bluetooth pisca lentamente e, quando está à espera de uma confirmação, pisca rapidamente.



Após a conclusão do emparelhamento, a carga atual da bateria e um indicador de oito pontos da qualidade de ajuste do eletrodo serão exibidos no canto superior direito. Agora você deve colocar o fone de ouvido na cabeça, tentando colocar o centro na "saliência" do córtex visual. É fácil encontrá-lo pelo toque. Apesar de isso ser feito muito rapidamente em vídeos promocionais, é improvável que você consiga colocar o fone de ouvido corretamente na primeira vez. Eu tenho um corte de cabelo curto, então foi mais fácil para mim, mas minha esposa teve problemas com ele e parte do cabelo teve que ser puxado em um coque.





Agora você precisa obter um encaixe perfeito dos eletrodos no couro cabeludo, sacudindo lenta e suavemente o fone de ouvido, movendo-o para cima e para baixo. A dificuldade é que o detector reage lentamente e toda vez após o deslocamento, é preciso esperar um segundo até que todos os 8 pontos acendam primeiro em vermelho, e depois mudam de cor para verde nos pontos onde o contato é perfeito. Um deslocamento de milímetro é suficiente e todos os pontos primeiro desaparecem, depois ficam vermelhos novamente e só então verdes.



Isso é específico para o processo de calibração. Assim que todos os pontos ficarem verdes, você não conseguirá mover o fone de ouvido, o contato está exatamente normal. Por experiência própria, posso dizer que você não precisa apertar muito a montagem, mas ela não deve ficar pendurada. A resposta lenta do detector provavelmente se deve ao fato de que o algoritmo deve receber e reconhecer o sinal por algum tempo, separando-o do ruído. Depois disso, o fone de ouvido funciona muito mais rápido.





A diversão começa - calibração visual da imagem. Em 45 segundos, um círculo com um padrão piscando de "gravetos" colocados aleatoriamente aparece no centro da tela. No centro do círculo haverá uma "visão" de três linhas verdes - este é um indicador de concentração. Depois de se concentrar no círculo, as linhas se juntam para formar um triângulo. Se você estiver distraído, eles se dispersarão novamente. Para calibrar corretamente o fone de ouvido, você precisa manter a concentração durante todo o tempo de calibração.





O sistema avalia seu resultado de 1 a 5. Direi imediatamente que se você obtiver 3 ou menos, recomendo repetir a calibração imediatamente para não prejudicar sua experiência futura. Você não pode mudar a posição de sua cabeça, mover seus braços / pernas e falar no momento da calibração. Você deve ser capaz de ver o círculo claramente e não tirar os olhos dele. Tendo recebido uma pontuação de 4 ou 5, você pode se testar em três círculos e executar aplicativos.





Cérebro como um DJ



A primeira demonstração a experimentar é o Music Composer. A tela possui formas geométricas agrupadas por tipo de ferramenta. Este é um "looper" clássico onde você pode ligar ou desligar a faixa em loop do instrumento selecionado. Basta concentrar-se em qualquer figura da mesma forma que durante o processo de calibração, e ela começará a tocar música. Para ser honesto, foi uma experiência chocante e incomparável para mim. Technomagic real, por assim dizer.





Curiosamente, a probabilidade de erro é quase zero, nunca fui capaz de incluir um elemento no qual não me concentrasse. Portanto, é seguro dizer que cada forma geométrica evoca um padrão específico no córtex visual, que é claramente lido pelo fone de ouvido. Seria interessante saber o que exatamente esse padrão é formado.



Só posso assumir que o papel principal é desempenhado pela forma da imagem, e como um estímulo adicional - a frequência de piscar do padrão com "palitos" aleatórios. Eu ficaria muito grato se você confirmar ou refutar minha suposição nos comentários.



Além do aplicativo com música, o conjunto padrão de versões demo inclui um pequeno jogo de plataformas, onde, junto com o controle clássico do teclado, você precisa realizar ações com um neuro-headset, concentrando-se nos elementos que voam para o personagem.



Cérebro como um controle remoto de TV



Outra demonstração legal é o controle da TV. Existem vários vídeos curtos que simulam canais de TV e uma interface de controle simples nos cantos da tela. "Clicar" com o cérebro em cada um dos cantos abre painéis com botões. À esquerda - alternando "canais de TV", e à direita - Pausar e Mudo / Reativar.





Mesmo levando em consideração o fato de que esta é apenas a versão de demonstração mais simples, torna-se óbvio que este fone de ouvido neuro é usado por pessoas com necessidades adicionais que não podem usar as interfaces de entrada familiares. Tenho certeza de que isso elevará sua qualidade de vida a um novo nível. Todos os leitores, creio eu, se lembram de Stephen Hawking, que controlava o computador com os movimentos dos músculos faciais de sua bochecha, aqui basta lançar um olhar concentrado e obter imediatamente o esperado pressionamento do botão virtual.



Prós e contras



Tentarei ser o mais objetivo possível e listarei todos os prós e contras do uso deste fone de ouvido. Vamos começar com os pontos positivos:



  • Na verdade, ele permite que você controle um computador e tecnologia com o "poder do pensamento".
  • Potencialmente interessante para desenvolvedores, especialmente aqueles que já estão criando aplicativos e jogos no Unity.
  • Tem um lindo design futurista.
  • Adequado para pessoas de diferentes profissões - de arquitetos a músicos.
  • Tempo de operação longo (este bebê trabalha silenciosamente por 8 horas sem parar).


Agora, sobre os contras, também há muitos deles aqui:



  • O dispositivo tem um preço bastante alto (custo atual - US $ 400) e ainda não é vendido na Rússia. Para efeito de comparação, o mesmo Neurosky Mindwave custa apenas US $ 110, embora os revendedores domésticos o vendam 2 a 3 vezes mais.
  • Será inconveniente de usar para pessoas com cabelo comprido. O ideal é ser careca ou ter um corte de cabelo curto.
  • Embora a calibração frequente seja necessária (com o novo firmware, eles prometem consertá-lo).
  • É inconveniente usar isso por muito tempo, a ergonomia ainda precisa de melhorias.
  • Sem software. Versões de demonstração são legais, mas este gadget se tornará realmente requisitado somente quando aplicativos suficientes forem escritos.
  • É improvável que pessoas com deficiência visual consigam usá-lo, afinal, apenas a estimulação visual da atividade cerebral pode ser claramente traçada (embora eu admita que esteja enganado, não sou médico).


Resumindo, só podemos dizer uma coisa: esse dispositivo é realmente um passo para o futuro. Este não é apenas um belo conceito, mas um dispositivo acabado de uma peça que já funciona bem e cumpre as funções declaradas. É aplicável a um público muito vasto, não só do ponto de vista prático, mas também do entretenimento. Em jogos, o fone de ouvido oferece uma experiência nova e interessante. É um pouco como a primeira vez que peguei um Nintendo Wii Remote ou PlayStation Move.



Claro, houve alguns pequenos problemas, que são principalmente devido às especificações do dispositivo. Mas se você olhar para trás, a grande maioria dos gadgets modernos começou com a mesma coisa. Basta lembrar as inconvenientes telas sensíveis ao toque resistivas dos computadores de mão, que precisavam ser controladas pela caneta. Na era dos monitores capacitivos multitoque, isso parece um anacronismo, mas foram os monitores resistivos que se tornaram o catalisador para a transição dos telefones celulares convencionais para os smartphones.






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