Мыслью по шлему: ученые создали нейрокаску для управления дронами

Российские ученые разработали устройство, позволяющее управлять беспилотниками силой мысли. Оно состоит из нейрогарнитуры, которую можно вмонтировать в каску, танковый шлем или фуражку, и специального приложения для смартфона. Для снятия показателей электрических сигналов мозга не требуются гели или дополнительные шапочки с электродами, как это происходит сейчас, к примеру на приеме у врача. Поэтому нейрокаска подходит для полевых и экстремальных условий. Прибор также позволяет контролировать самочувствие и настроение оператора. Специалисты утверждают, что в будущем эта технология может быть востребована военными, строителями, геологами и людьми с ограниченными возможностями. Однако пока она больше подходит для игровых интерфейсов.

Ученые Института проблем управления им. В.А. Трапезникова (ИПУ РАН) и Воронежского госуниверситета (ВГУ) создают нейрокаски, которые позволят управлять беспилотниками силой мысли, точнее с помощью электрических сигналов мозга. Технология также позволяет удаленно контролировать состояние человека в шлеме — его самочувствие и настроение. Как полагают разработчики, такие приборы в будущем могут потребоваться военным, строителям, геологам, а также для реабилитации людей с ограниченными возможностями.

— Речь — об использовании биоактивных человеческих импульсов, потому что сам по себе человек — это электронная биомашина. В процессе его жизнедеятельности изменяется электрическая активность. Данное электрическое состояние мы и можем фиксировать, — рассказал «Известиям» старший научный сотрудник ИПУ РАН Данияр Вольф.

Электрические импульсы головного мозга регистрируют с помощью специальной нейрогарнитуры, вмонтированной в обычную солдатскую каску. Для снятия энцефалограммы используется сухой электрод. Человеку не требуется никаких дополнительных шапочек и геля, который используют, например, в больницах. Это дает возможность применять нейрокаску где угодно, даже в полевых условиях.

— Сухой электрод монтируется в каску либо в фуражку. Есть специально разработанное приложение для мобильного устройства, которое получает электросигналы, расшифровывает их, интерпретирует в команды для управления дроном или любым другим беспилотным устройством. Также мы можем видеть различные ментальные состояния носящего шлем, — сказал Данияр Вольф.

По словам изобретателей, таким образом можно управлять не только дроном, но и машиной, лодкой, легким самолетом, подводным и даже космическим аппаратом. Командовать объектом можно не только силой мысли, но и взглядом, рассказал «Известиям» еще один разработчик — заведующий лабораторией медицинской кибернетики факультета компьютерных наук ВГУ Ярослав Туровский. К примеру, для того, чтобы беспилотник осуществил посадку, надо трижды моргнуть. А для того, чтобы он полетел вперед, оператор должен очень сосредоточенно мысленно отдавать такую команду. С помощью мобильного приложения можно регулировать уровень сигнала, передаваемого от оператора объекту.

Впрочем, на нынешней стадии разработки нейрокаска может использоваться в первую очередь для определения ментального состояния человека.

— Можно выяснить, живой он или нет. Когда человек жив, у него одна электрическая активность, а когда мертв — другая. Можно узнать, ранен ли или лежит без сознания, — пояснил Данияр Вольф.

Разумеется, человек, управляющий такой нейрокаской, должен быть обучен работе с ней. Первые образцы можно использовать как тренажеры ментального состояния для игровой индустрии, например для групповых симуляторов.

Нейроинтерфейсы — востребованная тема для исследований в ближайшем будущем, считает соруководитель школы ключевых исследователей в сфере искусственного интеллекта СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Антон Филатов.

— О таких технологиях писатели-фантасты грезили почти 100 лет назад. Рассматриваемая каска предлагает элегантный способ чтения информации с человека — его энцефалограмму. Это богатый источник для сигнала. Основная сложность в проектировании таких интерфейсов — индивидуальность человека. Разумеется, по-прежнему стоит вопрос адаптации каждой конкретной каски к конкретному оператору. Но концепция перспективна, — уверен он.

Если создатели нейрокасок смогут добиться поставленных целей, то технологию можно будет использовать и для разработки других нейроинтефейсов, например для управления компьютером на расстоянии.

Развитие неинвазивных (без проникновения внутрь организма) интерфейсов человека и машины можно считать не только фундаментальным исследованием на стыке наук, но и прикладным. Они найдут применение в современных системах управления, подчеркнул заведующий лабораторией киберфизических систем Института проблем управления РАН Роман Мещеряков.

— Российская научная школа находится на передовых позициях и имеет существенный задел в области создания программно-аппаратных систем такого класса. Потихоньку мы движемся в мир будущего, в котором будут тесно взаимодействовать физический и кибермиры, — сказал он.

Сейчас в ИПУ РАН работают над прототипами нейрокасок и ищут индустриальных партнеров для их производства.