Китайские исследователи из Тяньцзиньского университета и Университета Цинхуа представили первую в мире двустороннюю адаптивную мозг-компьютерную систему (BCI), которая открывает новые горизонты в нейроинтерфейсных технологиях. Разработка основана на мемристорном нейроморфном декодере, что позволило повысить эффективность системы в 100 раз и снизить энергопотребление в 1000 раз по сравнению с традиционными BCI.
Этот прорывной шаг в области интерфейсов был опубликован в журнале Nature Electronics и, по мнению экспертов, приближает человечество к коэволюции биологического и машинного интеллекта.
Ключевой особенностью данной системы является мемристорный чип на 128 тысяч ячеек, который позволяет значительно сократить затраты ресурсов на обработку сигналов. Система использует двойной контур обратной связи, состоящий из машинного обучающего контура, который непрерывно совершенствует декодер мозговых волн, и контура обратной связи с пользователем, помогающим уточнять мысленные команды и улучшать контроль.
Благодаря интеграции этих механизмов система самостоятельно адаптируется к особенностям мозга пользователя, что делает процесс взаимодействия более естественным и интуитивным.
Новое поколение мозг-компьютерных интерфейсов демонстрирует существенный прогресс в управлении внешними устройствами. Как сообщает Tech Xplore, система позволяет контролировать движение по четырем степеням свободы исключительно с помощью мозговых сигналов, что на 20 процентов точнее, чем у традиционных BCI.
Среди ключевых возможностей интуитивное управление виртуальными дронами с высокой точностью, бесшовное взаимодействие с внешними устройствами и ИИ-системами, долговременная стабильность работы, позволяющая использовать систему для сложных задач, снижение когнитивной нагрузки на пользователя, что делает интерфейс доступным для людей с различными когнитивными способностями.
По мнению исследователей, новая двусторонняя мозг-компьютерная система может революционизировать взаимодействие человека с машинами. Важные направления применения включают:
- Медицина и реабилитация
- Восстановление моторных функций у пациентов с повреждениями мозга;
- Улучшение качества жизни людей с неврологическими заболеваниями.
- Носимые и портативные устройства
- Улучшение пользовательского опыта в сфере персонализированных гаджетов;
- Возможность контроля устройств без использования рук.
- Игровая индустрия и развлечения
- Более иммерсивные интерфейсы для управления виртуальной реальностью;
- Повышение реалистичности интерактивных игр и симуляторов.
- Робототехника и управление беспилотными системами
- Использование нейроинтерфейсов для контроля за дронами;
- Новые возможности для военных и промышленных роботов.
Таким образом, BCI-системы становятся универсальным инструментом, который может повлиять на самые разные аспекты жизни.
Абдуазиз Хидиров, УзА.