Imọ-ẹrọ wiwo-ọpọlọ-kọmputa n jade kuro ni laabu, ati sinu awọn igbesi aye wa

Wiwa awọn opolo wa pẹlu awọn kọnputa ṣe afihan awọn iran ti boya fifi sinu Matrix, tabi ṣiṣe nipasẹ awọn igbo ti Pandora ni Afata. Sisopọ ọkan si ẹrọ ni a ti ṣe akiyesi nipa lati igba ti a bẹrẹ lati ni oye awọn intricacies ti eto aifọkanbalẹ-ati bi a ṣe le ṣepọ pẹlu imọ-ẹrọ kọmputa. A le rii eyi ni awọn itan-akọọlẹ imọ-jinlẹ ni kutukutu, bi awọn ọpọlọ ti ko ni ara ṣe ṣakoso ọpọlọpọ awọn ero lati ṣe ase asemase ti nkan kan.  

Awọn atọkun Ọpọlọ-Computer (BCIs) ti wa ni ayika fun igba diẹ. Jacques Vidal, Ọjọgbọn Emeritus ni UCLA, ẹniti o kẹkọọ awọn ọna ṣiṣe wọnyi ni awọn ọdun 1970, ṣe agbekalẹ ọrọ BCI. Ipilẹ ipilẹ ni pe ọpọlọ eniyan jẹ Sipiyu ti o ṣe ilana alaye ifarako ati firanṣẹ awọn ifihan agbara itanna bi awọn aṣẹ. O jẹ fifo kukuru ti ọgbọn lati ṣe akiyesi pe awọn kọnputa le ṣe eto lati ṣe itumọ awọn ifihan agbara wọnyi, ati firanṣẹ awọn ifihan agbara tirẹ ni ede kanna. Nipa idasile ede pinpin yii, imọ-jinlẹ, ọpọlọ ati ẹrọ le sọrọ si ara wọn. 

Gbigbe lọ… pẹlu rilara 

Ọpọlọpọ awọn ohun elo ti BCI wa ni aaye ti isọdọtun nkankikan. Awọn onimo ijinlẹ sayensi ti mọ tẹlẹ pe awọn iṣẹ kan pato ti wa ni agbegbe ni awọn agbegbe kan pato ninu ọpọlọ, ati pẹlu imọ yii ti “maapu ọpọlọ,” a le mu awọn agbegbe wọnyi ṣiṣẹ lati ṣe awọn iṣẹ oniwun wọn. Nipa dida awọn amọna sinu kotesi mọto fun apẹẹrẹ, awọn eniyan ti o ni awọn ẹsẹ ti o padanu ni a le kọ ẹkọ lati gbe tabi ṣe afọwọyi awọn alawo nipa “ronu” gbigbe apa ẹnikan. Bakanna, awọn elekitirodi le wa ni gbe lẹgbẹẹ ọpa-ẹhin ti o bajẹ lati fi awọn ifihan agbara ranṣẹ lati gbe awọn ẹsẹ ti o rọ. Imọ-ẹrọ yii tun jẹ lilo fun awọn alabojuto wiwo, lati rọpo tabi mu oju pada ni awọn ẹni-kọọkan kan. 

Fun neuro-prostheses, ibi-afẹde kii ṣe lati ṣafarawe iṣẹ mọto ti o sọnu nikan. Bí àpẹẹrẹ, nígbà tá a bá gbé ẹyin kan, ọpọlọ wa máa ń sọ bó ṣe yẹ ká fọwọ́ mú tó, ká má bàa fọ́ ọ. Sharlene Flesher jẹ apakan ti ẹgbẹ kan lati Ile-ẹkọ giga ti Pittsburgh ti o n ṣepọ iṣẹ yii sinu awọn apẹrẹ prosthesis wọn. Nipa tun ṣe ifọkansi agbegbe ti ọpọlọ ti o “ro” tabi ni imọlara imudara tactile (kotesi somatosensory), ẹgbẹ Flesher nireti lati tun-ṣẹda irisi kan ti ẹrọ esi ti o jẹ ki a ṣe iyipada ifọwọkan ati titẹ — eyiti o ṣe pataki ni ṣiṣe finer motor agbeka ti ọwọ. 

Fiesher sọ pe, “lati mu pada iṣẹ ti apa oke ni kikun ni lati lo awọn ọwọ wa lati ṣe ajọṣepọ pẹlu agbegbe, ati lati ni imọlara ohun ti awọn ọwọ wọnyẹn n kan,” ati pe, “lati ṣe afọwọyi awọn nkan gaan, o nilo lati mọ awọn ika ọwọ wo ni olubasọrọ, iye agbara ti ika ika kọọkan n ṣiṣẹ, ati lẹhinna lo alaye yẹn lati ṣe gbigbe ti o tẹle.” 

Awọn foliteji gangan eyiti ọpọlọ firanṣẹ ati gba awọn itusilẹ jẹ kekere pupọ-ni ayika 100 millivolts (mV). Gbigba ati imudara awọn ifihan agbara wọnyi ti jẹ aaye didin nla kan ninu iwadii BCI. Ọna ibile ti awọn amọna gbigbin taara ni ọpọlọ tabi ọpa-ẹhin gbe awọn eewu ti ko ṣeeṣe ti awọn ilana iṣẹ abẹ, bii ẹjẹ tabi akoran. Ni ida keji, “awọn agbọn ti iṣan” ti kii ṣe apanirun bi awọn ti a lo ninu awọn elekitiro-encephalograms (EEG's) jẹ ki gbigba ifihan agbara ati gbigbe le nira nitori “ariwo.” Timole egungun le tan kaakiri awọn ifihan agbara, ati agbegbe ita le dabaru pẹlu gbigbe. Pẹlupẹlu, sisopọ si kọnputa nbeere wiwọ intricate ti o fi opin si arinbo, nitorinaa ọpọlọpọ awọn iṣeto BCI ni bayi wa laarin awọn ihamọ ti eto yàrá kan. 

Flesher jẹwọ awọn idiwọn wọnyi tun ti ni ihamọ awọn ohun elo ile-iwosan si olugbe asọye pẹlu iraye si awọn idagbasoke wọnyi. O gbagbọ pe kikopa awọn oniwadi diẹ sii lati awọn aaye oriṣiriṣi le fa idagbasoke ati boya pese awọn solusan imotuntun si awọn idiwọ wọnyi. 

“Iṣẹ ti a n ṣe yẹ ki o jẹ ki awọn miiran ni itara lati ṣawari imọ-ẹrọ yii… awọn amoye ni ọpọlọpọ awọn aaye ti n ṣiṣẹ si ibi-afẹde kanna ni ọna iyara pupọ ni kiko awọn ojutu ti o dara julọ si awọn alaisan.” 

Gẹgẹbi ọrọ ti o daju, awọn oniwadi ati awọn apẹẹrẹ n ṣawari BCI diẹ sii jinlẹ, kii ṣe lati bori awọn idiwọn wọnyi nikan, ṣugbọn lati ṣe agbekalẹ awọn ohun elo titun ti o ti ṣe agbejade anfani ti gbogbo eniyan. 

Jade kuro ninu lab, ati sinu ere 

Lati ibẹrẹ rẹ bi ibẹrẹ ọmọ ile-iwe ni Yunifasiti ti Michigan, Neurable ti o da lori Boston ti di ọkan ninu awọn oṣere ti o han julọ ni aaye BCI ti o dagba nipasẹ wiwa ọna ti o yatọ si imọ-ẹrọ BCI. Dipo kikọ ohun elo ti ara wọn, Neurable ti ṣe agbekalẹ sọfitiwia ohun-ini ti o lo awọn algoridimu lati ṣe itupalẹ ati ilana awọn ifihan agbara lati ọpọlọ.  

"Ni Neurable, a ti tun loye bi awọn igbi-ọpọlọ ṣiṣẹ," Alakoso ati oludasile Dokita Ramses Alcaide ṣe alaye. "A le gba awọn ifihan agbara wọnyẹn lati awọn eto EEG boṣewa ati ṣajọpọ eyi pẹlu awọn algoridimu ikẹkọ wa lati ge nipasẹ ariwo lati wa awọn ifihan agbara to tọ, ni awọn ipele giga ti iyara ati deede.” 

Anfani atorunwa miiran, ni ibamu si Alcaide, ni pe ohun elo idagbasoke sọfitiwia wọn (SDK) jẹ agnostic Syeed, eyiti o tumọ si pe o le lo si eyikeyi sọfitiwia ibaramu tabi ẹrọ. Iyapa yii lati inu apẹrẹ 'laabu iwadii' jẹ ipinnu iṣowo mimọ nipasẹ ile-iṣẹ lati ṣii awọn aye ti ibi ati bii imọ-ẹrọ BCI ṣe le lo. 

“Awọn itan-akọọlẹ BCI ti wa ninu laabu, ati pe ohun ti a n ṣe ni ṣiṣẹda ọja kan ti gbogbo eniyan le ni anfani lati, nitori awọn SDK wa le ṣee lo ni eyikeyi agbara, iṣoogun tabi rara.” 

Unshackling ti o pọju yii jẹ ki imọ-ẹrọ BCI wuni ni awọn ohun elo lọpọlọpọ. Ninu awọn iṣẹ ti o lewu bii agbofinro tabi ija ina, ṣiṣafarawe awọn oju iṣẹlẹ gidi-aye laisi eewu ti o nilo le jẹri iwulo si ilana ikẹkọ naa. 

Ohun elo iṣowo ti o pọju ni aaye ti ere tun n funni ni idunnu pupọ. Awọn alara ere ti n nireti tẹlẹ ti immersed patapata ni agbaye foju kan nibiti agbegbe ifarako ti sunmọ otitọ bi o ti ṣee. Laisi oluṣakoso amusowo, awọn oṣere le “ronu” ti ṣiṣe awọn aṣẹ laarin agbegbe foju kan. Ere-ije lati ṣẹda iriri ere immersive julọ ti jẹ ki ọpọlọpọ awọn ile-iṣẹ ṣe ayẹwo awọn iṣeeṣe iṣowo ti BCI. Neurable n rii ọjọ iwaju ni imọ-ẹrọ BCI ti iṣowo ati pe o nfi awọn orisun ya sọtọ si ọna idagbasoke yii. 

“A fẹ lati rii imọ-ẹrọ wa ti a fi sii sinu ọpọlọpọ sọfitiwia ati awọn ohun elo ohun elo bi o ti ṣee,” ni Alcaide sọ. "Gbigba eniyan lati ṣe ajọṣepọ pẹlu agbaye ni lilo iṣẹ-ọpọlọ wọn nikan, eyi ni itumọ otitọ ti ọrọ-ọrọ wa: aye ti ko ni awọn idiwọn."