System sterowania myślami, czyli jak pisać falami mózgowymi

Pierwszy prototypowy system służący do pisania na komputerze za pomocą fal mózgowych daje spore nadzieje na stworzenie systemu, który w pierwszej kolejności pomógłby osobom sparaliżowanym. Potencjalnie mógłby go używać choćby znany na całym świecie naukowiec Stephen Hawking. Jest to bardzo ciekawa perspektywa, choć docelowo system mógłby pełnić także funkcję sterowania wózkiem inwalidzkim czy też, idąc w kierunku bardziej przyziemnych zastosowań, kontrolera do gier komputerowych.

W dzisiejszych czasach w coraz większym stopniu jesteśmy otaczani nowoczesnymi technologiami. Elektronika przestaje tylko tworzyć urządzenia, staje się coraz częściej integralną częścią człowieka. Życie wielu ludzi jest możliwe wyłącznie dzięki zdobyczom techniki, a większość z nas nie wyobraża sobie bez nich codziennego życia. Oczywiście rozwój inżynierii spowodował również wspaniałe postępy w medycynie. Najlepszym tego przykładem mogą być protezy. Przez długie wieki miały one postać ciężkich, mało funkcjonalnych i niewygodnych kawałków drewna lub metalu. Teraz jest to nafaszerowany elektroniką superlekki substytut utraconej kończyny. Wizja protezy podobnej do tej, jaką nosił w filmie George’a Lucasa Luke Skywalker, nie wydaje się aż tak odległa.

Polski projekt

W duchu łączenia najnowocześniejszych osiągnięć inżynierii z medycyną powstaje polski projekt. Jest to innowacyjny system wprowadzania tekstu z wykorzystaniem fal mózgowych EEG. Jego głównym celem jest niesienie pomocy ludziom sparaliżowanym, którzy nie mają kontaktu z otaczającym ich światem lub jest on ograniczony. Powstający system ma umożliwić takim osobom mowę za pomocą syntezatora. Do sterowania całością wykorzystuje się analizę fal mózgowych EEG. Projekt jest realizowany w ramach współpracy młodego konstruktora Piotra Palczewskiego z polską firmą – GRUPĄ WOLFF. Polacy już niejednokrotnie udowadniali, że dzięki swojej pomysłowości i innowacyjności są w ścisłej światowej czołówce. Zadanie z pewnością nie należy do prostych, jednak jeśli uda się je zrealizować, to życie tysięcy osób może stać się znacznie łatwiejsze.

Jak to działa?

Opracowywany system wykorzystuje głównie fale mózgowe EEG oraz sygnały EMG. Fale EEG są to cykle aktywności bioelektrycznej mózgu, natomiast EMG to sygnały elektryczne generowane przez mięśnie, w tym przypadku głowy. Te dwa typy sygnałów rejestrowane są za pomocą elektrod pomiarowych oraz referencyjnych. Przebieg tych sygnałów jest rejestrowany w sposób ciągły, a specjalne oprogramowanie weryfikuje, czy pokrywają się one z „wgranymi” wcześniej wzorcami.

W chwili obecnej, przed rozpoczęciem użytkowania, system wymaga około dwutygodniowego treningu. Pierwsze efekty są jednak widoczne już w początkowych godzinach. Trening polega na nauczeniu się generowania odpowiednich sygnałów, które będą czytelne dla komputera. W trakcie tych 2 tygodni wgrywane są również próbki, które służą programowi do identyfikowania naszych zamiarów.

Główną częścią panelu użytkownika jest tablica ze znakami, która umożliwia wybór kolejnej litery lub cyfry. Dla większej wygody program jest zaopatrzony w inteligentny słownik predykcyjny podpowiadający wyrazy. Jego działanie zbliżone jest do tych, które pojawiają się w naszych telefonach komórkowych w trakcie pisania SMS-ów. Posiada on również możliwość wywołania użytych już w przeszłości zdań. Całość jest wyposażona w syntezator mowy, który bardzo dobrze naśladuje ludzki głos. Dla większej wygody obecnie powstaje wersja w postaci aplikacji mobilnej na tablet.

Skąd pomysł

Pomysł na ten niezwykły system narodził się w czerwcu 2015 roku. Był to czas, kiedy młody konstruktor brał udział w intensywnej promocji swojego poprzedniego osiągnięcia, jakim była pierwsza na świecie drukarka 3D skonstruowana z klocków – projekt stanowił część jego pracy inżynierskiej. Palczewski już wtedy zastanawiał się nad kolejnym wyzwaniem, które jednocześnie miało być zwieńczeniem jego akademickiej edukacji.

Postawił sobie za cel, aby nowy projekt z jednej strony był niezwykły, z drugiej miał wpływ na poprawę życia ludzki w potrzebie.

– Przyznam, że początkowo miałem tzw. kryzys twórczy. Ale jak to zwykle bywa, najlepsze pomysły przychodzą znienacka. Tak było i tym razem. Idea sytemu pojawiła się w mojej głowie, gdy wracałem z uczelni i mój autobus utknął w potężnym korku. Gdy dojechałem do domu, miałem już gotowy plan systemu. W ten sposób w lipcu – na pokazie najciekawszych projektów AGH – na zakończenie prezentacji drukarki 3D z Lego zapowiedziałem, że za rok chciałbym móc zjawić się z urządzeniem, które pomoże ludziom sparaliżowanym. Jednak pomysł to nie wszystko, trzeba mieć jeszcze środki na jego realizację.

Wsparcie GRUPY WOLFF

Palczewski szukał wsparcia ze strony swojej uczelni, niestety jego działania nie przyniosły spodziewanego oddźwięku. – Początkowo szukałem wsparcia na uczelni, jednak bez powodzenia. Na szczęście dzięki mojej pracy inżynierskiej usłyszał o mnie Bartosz Wolff, prezes GRUPY WOLFF, firmy działającej w branży przemysłowej. Początkowo zostałem objęty mecenatem GRUPY WOLFF, który szybko przekształcił się we wspólną realizację przedsięwzięcia. – Ten niesamowity pomysł może zmienić życie tysięcy ludzi. Bardzo cieszymy się, że możemy wesprzeć Piotra w tym ambitnym i jednocześnie ekscytującym przedsięwzięciu – komentował podpisanie umowy o współpracy Bartosz Wolff, prezes GRUPY WOLFF.

W sierpniu 2016 roku dobiegły końca prace nad opracowaniem wersji prototypowej, którą w międzyczasie Palczewski prezentował w trakcie obrony pracy magisterskiej. Na początku bieżącego roku rozpoczęła się realizacja II etapu rozwoju systemu polegającego na stworzeniu wersji spełniającej wymogi komercjalizacji. Dzięki ścisłej współpracy z GRUPĄ WOLFF system mógł zostać objęty profesjonalnym wsparciem programistycznym.

Projekt został nagrodzony w konkursie wydziałowym WIMiR na najlepsze prace dyplomowe 2016 roku, a także w I etapie dwóch konkursów: Ogólnopolskiego Konkursu ABB na najlepsze prace dyplomowe 2016/2017 oraz Diamenty AGH 2015/2016. Projekt prezentowany był na Akademickich Targach Innowacyjności TPA 2016, zorganizowanych przez studencką organizację EESTEC.

Piotr Palczewski

W pełni funkcjonalna drukarka 3D wykonana z klocków Lego to jego znak rozpoznawczy – Piotr Palczewski, młody inżynier z krakowskiej AGH udowadnia, że dla odważnych i, co najważniejsze, zdolnych konstruktorów nie ma rzeczy niemożliwych.

Wyczyn Piotra odbił się szerokim echem w wielu mediach – rozpisywały się o nim m.in.: „Gazeta Wyborcza”, „Rzeczpospolita” oraz „Focus”. Równie wiele można było usłyszeć o nim w wielu programach telewizyjnych.

Choć drukarka 3D z pewnością stanowi najbardziej medialny projekt Piotra, to zadziwiał on swoją pomysłowością już od pierwszych lat studiów. Przykładowo, będąc na drugim roku, stworzył on całkowicie funkcjonalny… biletomat. Nikogo pewnie nie zdziwi, że i to urządzenie zostało w pełni wykonane z klocków Lego.

Piotr nie chce osiadać na laurach. Jego pasją jest opracowywanie nowych, innowacyjnych rozwiązań, które będą miały realny wpływ na życie wielu ludzi. Już dziś, pod mecenatem GRUPY WOLFF, rozpoczął prace nad kolejnym urządzeniem. – Jeśli projekt się powiedzie, możemy mieć naprawdę potężne narzędzie, które znajdzie zastosowanie w wielu dziedzinach życia – komentuje Sebastian Gruszka, kierownik działu marketingu w GRUPIE WOLFF.

SPRAWDŹ OFERTĘ

Express z założenia ma promować polskie innowacyjne projekty. Ma inspirować, pobudzać do działania, a przede wszystkim pokazywać że Polak potrafi. I choć trzonem naszego magazynu są tematy związane stricte z przemysłem to staramy się nie zamykać wyłącznie na ten obszar. Dlaczego? Ponieważ Express to magazyn dla ludzi otwartych na świat. Dla ludzi ciekawych życia, których nudzą standardowe czasopisma branżowe. Express nie ma sztywnych ram, może się w nim pojawić artykuł o niemal każdej tematyce. Warunek? Musi być inspirujący. Do tej pory zaufały nam setki czytelników.
Kliknij poniżej i dowiedz się więcej.

WYŚLIJ ZAPYTANIE

Imię i nazwisko (wymagane)

Firma (wymagane)

E-mail (wymagane)

Telefon (wymagane)

Temat wiadomości

Treść wiadomości

Załącz plik

Odbierz rabat -10%
Na szkolenia i konferencję nt. bezpieczeństwa wybuchowego i procesowego (zniknę za 10 sek.)