|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Разработка технологии позиционного интерфейса мозг-компьютер с движущимися элементамиНИР
- Руководитель НИР: Ганин И.П.
- Участники НИР: Каплан А.Я.
- Срок исполнения: 1 января 2010 г. - 31 декабря 2010 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 10228
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: другое
-
Рубрики ГРНТИ:
- 34.39.19 Физиология сенсорных систем
- 34.39.15 Общая нейрофизиология
-
Ключевые слова:
позиционный имк, интерфейс мозг-компьютер (имк), связанные с событиями (псс), движущиеся управляющие элементы, электроэнцефалограмма (ээг), имк-игры
-
Описание:
Интерфейс мозг-компьютер (ИМК) – активно развивающаяся в последние годы технология управления компьютером без помощи мышц. Мы разрабатываем новый тип ИМК, где управляющие элементы, в отличие от существующих аналогов, могут перемещаться друг относительно друга в пределах видимого поля интерфейса. Одной из наиболее эффективных ИМК-технологий является позиционный ИМК. В нем оператор мысленно отмечает моменты времени, когда в одной из позиций экрана («целевой» позиции) происходит некоторое событие. Компьютер распознает команду, ассоциированную с этой позицией, по специфической реакции в ЭЭГ на мысленное отмечание. Существующие позиционные ИМК – статичные интерфейсы, их управляющие элементы неподвижны. Включение подвижных управляющих элементов, позиции которых могут перемещаться друг относительно друга в границах видимого поля интерфейса, значительно расширяет области применения этой технологии. Позиционных ИМК с перемещающимися управляющими элементами до настоящего времени в мире не существовало и их разработка осуществляется впервые. Новизну представляют и сами исследования, необходимые для создания таких ИМК, которые также проводятся впервые.
-
Основные результаты:
Проведенные на разных этапах проекта исследования показали стабильность мозговых потенциалов как маркеров внимания к выбираемой пользователем команде при значительном варьировании визуальных характеристик стимулов и расстояния между ними. Было продемонстрировано, что в качестве движущихся объектов в интерфейсе мозг-компьютер могут с большой эффективностью использоваться как матрица управляющих элементов, так и отдельно движущиеся элементы. Результатом проведения работы стала реализация на заключительном этапе технологии интерфейса мозг-компьютер с движущимися управляющими элементами. Характеристики технологии соответствуют указанным в Техническом задании требованиям, а по некоторым пунктам значительно превосходят их (время активации управляющего элемента и скорость движения элементов, при которой возможно управление).
- Добавил в систему: Ганин Илья Петрович
Источник финансирования НИР
| 1. Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 1 января 2010 г.-31 марта 2010 г. | Исследование влияния различий в расстоянии между управляющими элементами на компоненты электрической активности мозга, используемые в позиционном интерфейсе мозг-компьютер (ИМК) |
| Результаты этапа: Были проведены эксперименты по изучению влияния расстояния между управляющими элементами в парадигме позиционного ИМК на мозговые потенциалы, связанные с событиями (ПСС). В ходе проведенной серии экспериментов, где расстояние между символами варьировалось в крайне значительной степени, было показано, что форма потенциалов мозга (в частности, амплитуда компонента N1) во всех условиях была одинакова. Данные результаты позволяют надеяться, что N1 может использоваться в качестве управляющего сигнала в позиционных ИМК со значительным варьированием плотности расположения элементов управления. | ||
| 2 | 1 апреля 2010 г.-30 июня 2010 г. | Предварительная разработка основных компонентов технологии нового типа интерфейса мозг-компьютер (ИМК) - с подвижными управляющими элементами |
| Результаты этапа: Было разработано программное обеспечение для визуального предъявления движущихся стимулов с переменной яркостью в парадигме позиционного интерфейса мозг-компьютер. Проведены эксперименты по оценке влияния фактора движения на электрические потенциалы мозга, используемые в качестве маркеров внимания пользователя к набору команд и обеспечивающих идентификацию выбранной им команды. В ходе проведенной серии экспериментов была показана стабильность маркеров внимания при различных типах и скоростях движения таблицы с управляющими элементами. Данные результаты свидетельствуют в пользу того, что ПСС могут использоваться в качестве управляющих сигналов в движущихся позиционных ИМК, что открывает возможность создания принципиально новых разновидностей таких интерфейсов. | ||
| 3 | 1 июля 2010 г.-30 сентября 2010 г. | Проведение дополнительных работ, необходимых для уточнения требований к программной реализации нового типа интерфейса мозг-компьютер (ИМК) |
| Результаты этапа: Было разработано программное обеспечение для визуального предъявления стимулов в модели интерфейса мозг-компьютер нового типа – с отдельно движущимися объектами, имеющими переменную яркость и различные параметры движения. Проведены эксперименты по изучению электрических потенциалов мозга, возникающих при работе в данной модели ИМК, и оценка возможности их использования в качестве маркеров внимания пользователя к набору команд для обеспечения идентификации выбранной им команды. В ходе проведенной серии экспериментов было показано наличие устойчивых маркеров внимания при многих вариациях параметров движения управляющих элементов ИМК. Данные результаты свидетельствуют в пользу того, что ПСС могут использоваться в качестве управляющих сигналов в таких принципиально новых типах ИМК с отдельно движущимися элементами управления. | ||
| 4 | 1 октября 2010 г.-31 декабря 2010 г. | Доработка технологии и создание действующей модели интерфейса мозг-компьютер (ИМК) с движущимися элементами |
| Результаты этапа: Было модифицировано программное обеспечение для визуального предъявления стимулов в технологии интерфейса мозг-компьютер с отдельно движущимися объектами, имеющими переменную яркость и различные параметры движения. Проведены эксперименты по изучению электрических потенциалов мозга, возникающих при работе в этом ИМК и использующихся в качестве маркеров внимания пользователя к набору команд для обеспечения идентификации выбранной им команды. Также предпринята попытка улучшения характеристик ИМК за счет изменения характеристик объектов и режима их предъявления. Завершена разработка технологии позиционного интерфейса мозг-компьютер с движущимися элементами. В ходе проведенной серии экспериментов было показано наличие устойчивых маркеров внимания при многих вариациях параметров движения управляющих элементов ИМК. Представлены точностные характеристики работы интерфейса мозг-компьютер нового типа. Полученные результаты свидетельствуют в пользу того, что использование ПСС в качестве управляющих сигналов в разработанной технологии ИМК с движущимися элементами управления обеспечивает достаточно высокую точность и скорость ввода команд. | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".