适配AR/VR,仅60g重的实时脑机设备NextMind来袭

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[原文来自:www.pp00.com]

Esther| 编纂
在刚竣事的CES 2020上,NextMind展示了一款基于EEG的穿戴式实时脑机接口设备(今朝为斥地者版)。今朝,该套件特点是非入侵设计,旌旗实时处理,仅60g重,支撑多数AR/VR设备,穿戴轻便,斥地者版售价仅399美元。
NextMind设备需要放在大脑后侧读取EEG数据,然后基于深度进修手艺进行解析。而被Facebook收购的CTRL-labs则专注于经由肌肉电旌旗EMG连系机械进修来实现非入侵脑意识操控。
显然,NextMind方案更相符“传统意义上脑机接口”概念,一方面是因为它的使用体式是直接戴在后脑勺上,另一方面也因为其更接近人脑,道理是经由实时读取和剖析脑视觉皮层旌旗来实现用意念掌握电子设备的结果,使用更轻易。
同时,与眼球追踪和输入方案比拟,NextMind脑机接口经由视觉皮层可以识别到更雄厚的信息,是以更能识别到真实意图,应用场景更多,包罗:掌握电视界面(换频道、播放、暂停、静音)、玩游戏、输入、改变台灯颜色等,用于VR的时候,只需要别在头显后侧绑带上。
解析NextMind脑机接口
NextMind创始人兼CEO Sid Kouider在2017年正式成立该公司,公司今朝共有15名员工,包罗软件、机械进修、硬件和游戏斥地人员。
在此之前Sid Kouider是一名从事认知神经科学研究的传授,曾经在《科学》、《天然》期刊上揭橥过关于视觉意识和大脑的文献。据悉,他的研究重点首要放在患有交流障的人群,而且获得了很多发现,好比小婴儿可以感知到身边的事物,并且人们在睡觉的时候也能经由声音内容来进修为了进一步认识和索求等。
后来他们起头测验用非侵入式方案破解神经旌旗,在储蓄必然经验后决意斥地一款可以实时剖析神经旌旗的产物。
Kouider注释道,在实验室平分析神经旌旗的时间对照长,先是做实验,然后再进行剖析,是以NextMind脑机接口的方针是,可以实时且同步地识别和破解视觉皮层旌旗,实现人脑和任何机械之间的交互,并成为一种公共化的手艺。
今朝,其斥地的脑机接口约60g重,经由上面搭载的8个电极来测量脑部运动,将来还将进一步缩小体积、削减电极来提拔舒适性。Kouider透露,电极是测量脑部运动的要害,其采用了NextMind独有的材料(履历多次迭代斥地而成的某种神秘材料),让电极能够为机械进修算法捕获到更多数据。
谈及斥地这种新材料的原因,Kouider透露:为认识决机械进修算法的难题,我们不得不研发新材料来提高活络度。这种材料基于脑电图传感体式,但与临床脑电图比拟,前者的信噪比提高了约4倍,并且不消凝胶。
NextMind的每个电极搭载了一个微芯片,可以直接处理电极捕获到的信息。此外,为了包管最佳旌旗,电极采用了雷同于梳子的外形,可以穿过发丝达到头皮。有趣的是,Kouider在成立NextMind后就把本身剃成了光头。
比眼球追踪更有趣的交互体式
据认识,今朝NextMind脑机接口能够将你的注重力转化为较量机和AR/VR头显的输入指令。也就是说,你如今使用NextMind的时候,需要自动去谛视方针,才能刺激视觉皮层的特定反馈。据悉这种神经回响在脑电图中会以一种奇特的波动的形式展现。此外视觉皮质不只是领受眼球的信息,也会放大神经元的刺激,以识别你的意图。
当你将注重力放在分歧的位置上时,就会发生注重力旌旗,而NextMind并不会破解注重力自己,而是注重力输出的究竟。当你在一个方针上投入更多注重力的时候,输出的注重力信息将获得放大,NextMind就能够识别并剖析出你要做什么。相当于你的大脑和物体形成了一种同步性,你注重力越集中,方针发生的共识就越大,机械进修算法的决意也更确定。
是以素质上来讲,NextMind并不是眼球追踪系统,因为眼球追踪无法识别意图。打个譬喻,当一小我举玻璃杯挡在眼前,另一小我看向他,但第一小我并不克确定第二小我是在看杯子照样看他,而NextMind却能够差别。
今朝,NextMind无法进行闭眼状况的数据读取剖析,将来,NextMind方针是闭眼也能识别视觉意图,甚至视觉想象力,实现人脑与机械之间更快速、天然的交互。这些功能将会在一个设备中集成。
Kouider透露:我们发现视觉皮层不光包含从外接识别到的信息,也包含你输出的记忆、想象、梦乡信息。也就是说,视觉皮层中的神经元不光具备视觉感知能力,也能处理来自外接的信息。
他还增补,而视觉注重力,则存在于信息领受和想象力输出之间,它平日以由上自下的纪律移动,也受到前额皮质等大脑神经元部位掌握,这也是NextMind正在着手破解的。
应用场景体验
在使用NextMind之前,需要先将它与笔记本等电子设备配对保持,接着系紧绑带,以获取高质量的旌旗。然后就是,校准和培训演示,以及建立你的神经档案模型。在校准过程中,你需要连结静止,并将注重力放在三条逐渐接近将形成三角形的绿线,它们或者在屏幕中分歧的位置汇合。在短短几分钟内,NextMind就已经识别到1到10MB的数据(代表你的神经档案)。
Kouider介绍到,理论上讲你一戴上就能用,但就像是第一次用鼠标一般,照样需要在测验中逐渐熟悉认识。外媒VentureBeat有幸对这款产物进行了体验,并将其用于多种场景:
1)掌握电视
今朝,你能够经由NextMind实现更调电视频道、暂停播放、静音等动作,不外要依靠与电视上的界面,相当于你在用注重力掌握电视上的输入光标(绿色三角形)。
2)玩游戏①
在这个demo中,体验者需要用摇杆去掌握一个小方形在平台上跳跃,同时能够经由注重力去冲击仇敌或许鞭策物体(用注重力移动绿色三角形来实现)。
3)输入暗码
体验者经由注重力在电脑屏幕上输入4位数字暗码,以此来解锁屏幕。不外一个一个选择数字是一个漫长的过程,不外跟着日后算法日益提拔,速度逐渐提高。
4)玩游戏②
第四个demo是经典游戏《打鸭子》的改编版,体验者透露用注重力开枪比手柄更轻易,即使是用余光来看鸭子也没问题,只要视觉皮层识别到鸭子,理论上NextMind就可以识别。
后来体验者摘下了本身的眼镜,因为看不清绿色三角是否瞄准鸭子,识其余正确率有些下降。这是因为你的大脑只领受到一个也许的旌旗,于是NextMind无法确认你将注重力放在准确的方针上。
5)掌握台灯颜色
体验者透露:掌握台灯颜色是最有趣的应用之一,需要经由将注重力集中在电脑上的分歧色块来掌握。将来,斥地者能够将物理的着色器安装在台灯上,如许NextMind用户就能直接掌握台灯颜色,不需要保持电脑了,或许有一天甚至能够经由在思想中想象来实现掌握。
当然色盲患者也不消担心,分歧的色块上具备分歧的图案,轻易区分。Kouider注释,这是因为视觉皮层包含多种信息,包罗外形、偏向、界限、颜色和活动等,在不久的未来,NextMind甚至有望破解脑皮层对外形的懂得,到时候就不需要色彩,甚至几乎不需要用图案来判袂。
6)VR
用于VR头显时,不需要使用绑带,直接将脑机接口卡在头显绑带后头就能够。此外在VR demo之前,还需要接管一段练习和校准,在这过程中你需要将注重力集中在外星人头上,炸毁它们。
除了冲击外星人之外,体验者还测验用注重力爆破木桶。因为在逐渐熟悉的过程中会发生某种形式的迁徙进修,即使木桶外形和外星人分歧,NextMind也能有效识别。
Kouider指出,因为VR的差别率还不敷高,是以为了提高视觉注重力识其余正确性,demo中的方针必需体积更大。此外,在VR中不再使用绿色三角形光标,而是行使色彩等的改变来为大脑供应新的信息,促进神经反馈。他还透露:NextMind并不是自力于VR的设备,能够把它看做是VR或AR交互的另一种形式。
这种搭配的结果充沛好,以至于在CES 2020上斩获两个奖项,包罗:VR/AR范畴最佳立异奖和穿戴手艺声誉奖。不出不测,现场体验感也充沛好,不完美但有效。接下来跟着硬件、软件和机械进修算法的提拔,结果有望进一步提拔。
对此,Kouider透露:在提拔机械进修算法的速度和效率,以及简化使用流程上投入了大量时间和精神,但如今最首要的难题在于硬件,就像是没法子使用MRI一般,固然识别结果更好,然则时间差别率不敷高。解决这一问题的法子之一,就是持续储蓄充沛的机械进修数据。
潜在应用场景
总之,从NextMind展示的demo来看,它是有效的,尽管还不敷完美。不外,今朝用它来进行输入的速度还无法超越双手或许其他常见输入设备,于是找到一个有效的杀手级应用场景是要害。
是以,NextMind推出了斥地套件,一方面是为了获取更多用于练习机械进修算法的数据,另一方面是经由斥地者来寻找和测验新的应用场景。
今朝,NextMind已经与斥地者、投资者、潜在合作伙伴进行了商量,好比汽车厂商估计能够将脑机接口的电极集成在车座上,如许司机坐在座位上就能够掌握汽车了,无需再用手掌握偏向盘。
此外,也能够集成在AR眼镜中,搭配手势识别、眼球追踪等手艺一路使用。
此外一种潜在的应用场景是神经检测,好比验证航行员是否在5秒内注重到错误警报,若是没有便通知警报变的更惹眼。对此,Kouider透露:不外今朝,更主要的是优化脑机接口的掌握功能,而不是检测,因为需要尽或者提高算法的速度。
Kouider增补,NextMind最首要的成就是实实际时的脑机交互,我认为在3、4年后,它还能识别你闭眼在脑海中思虑的器材。理论上讲是可行的,只是需要解决旌旗和速度的问题。
参考:
https://www.next-mind.com/
https://venturebeat.com/2020/01/05/nextmind-is-building-a-real-time-brain-computer-interface-unveils-dev-kit-for-399/

(END)

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