Новый нейроинтерфейс в 100 раз эффективнее предыдущих моделей и обучает мозга человека

Возможно, недавно был сделан небольшой шаг к тому, чтобы стать сверхлюдьми. Китайские учёные совершили прорыв в области создания нейроинтерфейсов, создав первый в мире двусторонний адаптивный интерфейс «мозг-компьютер» (BCI). Эта инновационная технология способна значительно повысить производительность и снизить энергопотребление в тысячи раз по сравнению с традиционными BCI.

Благодаря этому открытию, учёные могут объединять возможности человеческого мозга с искусственным интеллектом, создавая гибридный интеллект, который не будет потреблять много энергии.

Чтобы добиться такого успеха, нужно использовать двойную обратную связь и машинное обучение. Тогда мозг и устройство смогут учиться друг у друга и управлять всем более естественно. Это открывает дорогу к созданию удобных и полезных BCI, которые можно будет использовать в повседневной жизни и в медицине.

Нейроинтерфейсы начали свое развитие в 1970-1980х годах, когда ученые впервые продемонстрировали возможность управления устройствами с помощью сигналов мозга. Изначально они создавались для помощи людям с ограниченными возможностями, но теперь находят применение в самых разных областях — от игр до управления дронами.

Но до недавней поры, из-за отсутствия обратной связи, им было очень далеко до нейроинтерфейсов из киберпанка, который как раз появился в эти годы. BCI-устройства оставались лишь весьма дорогими игрушками. Новое исследование сосредоточено на взаимном обучении мозга и машины.

Нейробиологи обнаружили, что изменения в сигналах мозга обусловлены не только усталостью или эмоциями, но и зависят от взаимодействия с нейроинтерфейсом. Основываясь на этом открытии, исследователи разработали систему с двухконтурной обратной связью, в которой используется энергоэффективный чип на мемристорах, имитирующий нейронные сети. Эта технология обеспечивает более естественное взаимодействие между мозгом и машиной.

Машинное обучение в новой системе позволяет декодеру постоянно адаптироваться к изменениям мозговых сигналов и обеспечивает обратную связь в реальном времени для улучшения контроля. По сравнению с традиционными цифровыми нейрокомпьютерными интерфейсами, эта технология увеличивает эффективность более чем в 100 раз и снижает энергопотребление в 1000 раз.

Двухконтурная система позволяет выполнять более сложные задачи, улучшая управление по сравнению с большинством BCI, которые обеспечивают контроль только по двум направлениям, например, вверх/вниз или влево/вправо. Новая система работает с четырьмя степенями свободы, включая движения вперед/назад и вращение, и все это осуществляется только лишь силой вашей мысли.

В шестичасовом исследовании с участием 10 добровольцев адаптивная система повысила точность BCI на 20% по сравнению с обычными интерфейсами. Результаты подтвердили ее стабильность и эффективность в долгосрочной перспективе.

США, Европа и Китай сейчас занимают лидирующие позиции в развитии нейроинтерфейсов. В то время как компания Neuralink работает над имплантируемыми интерфейсами, китайские исследователи делают успехи в создании неинвазивных и адаптивных BCI. Наши тоже входят в эту сферу.

Источник: vk.com

Комментарии: