Компьютер подчинится силе мысли

Ученые Московского государственного психолого-педагогического университета (Мещанский район) создают систему, благодаря которой работать на компьютере можно с помощью взгляда.

В Центральном округе Москвы происходит много интересного. Например, пока вы сейчас читаете нашу газету, в одной из лабораторий Московского государственного психолого-педагогического университета (МГППУ) ученые разрабатывают уникальную систему управления компьютером с помощью взгляда. Скажете, фантастика? Вовсе нет.

В мире уже существует подобная практика: научное сообщество разработало способ, с помощью которого можно «нажимать» на нарисованные на компьютерном экране клавиши. Работает это так: взгляд человека отслеживает специальное устройство, получившее название айтрекер. С помощью видеокамеры оно определяет положение зрачка и «вычисляет», на какое место на сенсорном экране смотрит пользователь. Фокусирование взгляда — все равно что клик компьютерной мышки. Другими словами, чтобы напечатать, допустим, букву «А», достаточно посмотреть на кнопку с ее изображением. Но есть у разработки один большой минус — айтрекер хоть и внимательный, но пока недостаточно «умный». Система делает много ошибок из-за того, что не умеет различать, намерено пользователь посмотрел на ту или иную кнопку или случайно. Поэтому любой взгляд воспринимает как сигнал к действию. И получается абракадабра.

— Определить, сознательно ли человек смотрит в ту или иную точку или нет, очень сложно, — говорит старший научный сотрудник, кандидат физико-математических наук, член научной группы МГППУ Анастасия Овчинникова. — Взгляд сам по себе не так хорошо поддается сознательному контролю, как наши руки, именно потому, что он нужен для зрения. Наша зрительная система нередко захватывает контроль над ним даже тогда, когда мы специально смотрим строго в определенное место. Она то перемещает его в разных направлениях, то останавливает его там, где, казалось бы, нам не хотелось бы его задерживать. И чтобы в системе «глазоуправления» компьютером было меньше ошибок, мы разрабатываем специальные алгоритмы, основанные на аналитике сигналов из мозга.

Проще говоря, ученые МГППУ соединили айтрекер с устройством, фиксирующем сигналы, подаваемые головным мозгом человека, когда тот дает компьютеру команду выполнить определенные действия. Взглядом выполняет, естественно. «Мозговые волнения» записываются все-все: и при осознанном «смотрении», и про спонтанном разглядывание чего бы то ни было. Делается это чтобы научить систему расшифровывать мозговую активность пользователя, отличая намеренную фиксацию взгляда от случайной, и реагировать только на первую.

А для этого исследователям сначала нужно классифицировать мозговые сигналы. Чтобы собрать их образцы, в лаборатории проводятся эксперименты, во время которых испытуемые в прямом смысле слова играют в игры. Играют только с помощью глаз. Наблюдая за результатами игры, ученые шаг за шагом идут к созданию, пожалуй, одной из самых необычных технологий будущего.

— В наших экспериментах мы специально создаем и ситуации, когда испытуемый вполне намеренно «кликает» взглядом, и ситуации, когда он просто рассматривает объекты на экране, — разъясняет суть экспериментов руководитель исследования, ведущий научный сотрудник МЭГцентра, отвечающего за эту научную работу, Сергей Шишкин. Для этого оказалось удобно использовать простые компьютерные игры. Перед испытуемым стоит айтрекер. За ним находится экран с игровым полем. Испытуемый делает ходы, задерживая взгляд там, где в обычной игре, без «глазоуправления», надо «кликать» мышкой. Вокруг его головы находятся магнитоэнцефалографические датчики. Взгляд и характеристики магнитных полей записываются в виде оцифрованных сигналов. После эксперимента ученые изучают записанные магнитные поля, чтобы в будущем научить компьютер делать «клик» только тогда, когда пользователь этого хочет.

— Это также нужно и для понимания, какие механизмы мозга включаются при использовании взгляда в качестве нового средства взаимодействия с внешним миром, своего рода «третьей руки», — говорит Сергей. — Ведь, казалось бы, природа предназначила взгляд лишь для обслуживания нашего зрения, а вовсе не для того, чтобы нажимать им какие-то кнопки.

Проект, к слову, поддержал Российский научный фонд.

КСТАТИ

Уникальная система, по словам создателей, может облегчить использование компьютера людьми с ограниченными возможностями здоровья.