Командовать без рук. Как автомобили учатся распознавать «мысленные» команды

Нейробиологи из Китая совместно с Great Wall Motor построили автомобиль, управляемый «силой мысли». Предназначен он для людей с ограниченными возможностями, однако, передовые технические инновации, примененные в нем, найдут место и в обычных серийных машинах.

Конечно, никакой телепатии или телекинеза в китайском автомобиле не реализовано. Исследовательская группа университета Нанкай в Тяньцзине для управления роботизированной платформой на базе внедорожника Great Wall применила BCI-интерфейс, в основе которого лежит энцефалограф и управляющий компьютер. Водитель, находившийся на пассажирском сиденье, мог отдавать приказы электронике, используя шлем с электродами. BCI-интерфейс помогал распознавать простейшие паттерны электрической активности мозга и превращал их в команды для исполнительных механизмов роботизированного автомобиля. Помимо этого, внедорожник оснащался так называемым автопилотом, способным самостоятельно принимать решения для коррекции характеристик движения. Бортовой компьютер анализировал данные с видеокамер, лазерных дальномеров, ультразвуковых радаров и GPS.

«Мы впервые дополнили человеческий мозг системами искусственного интеллекта, - рассказывает руководитель группы исследователей, помощник профессора Дуан Фенг (Duan Feng). - Без них невозможно было сделать «мысленное» управление достаточно надежным. Компьютер, тем самым, выступал не как прямой исполнитель воли человека, но превращался в помощника при вождении».

Дело в том, что системы считывания сигналов мозга обладают низкой надежностью. Интерфейс мозг-компьютер (Brain-Computer Interface BCI) создавался еще в 60-е годы в университете Беркли в Калифорнии и опирался на способность человека произвольно управлять альфа-ритмом мозговой активности. Представляя движения руками или ногами можно рисовать пики активности на экране энцефалографа. Изменяя характер этих пиков, строится простейший язык общения мозга с компьютером, т. е. получается Brain-Computer Interface BCI.

На сегодня устройства детекции сигналов биоактивности нейроцентров обладают низкой надежностью и склонны к ошибкам. Достоверность распознавания команд у них не намного превышает 90%, а это значит, что каждая десятая «мысленная» команда принимается с ошибкой, что приводит к неправильным действиям. К примеру, ситуация, когда человек приказал повернуть машине направо, а она надавила на газ, может плохо кончится не только для водителя с шлемом BCI, но и для окружающих. И это было главной и неразрешимой проблемой на пути продвижения технических устройств, управляемых через Brain-Computer Interface. Однако китайцы придумали, как обойти техническое препятствие. Они внедрили робота-автопилота, способного самостоятельно принимать решения и прокладывать траекторию движения внутри городской среды. При этом, «мысленные» команды ему отдаются абстрактные, т.е. направления движения, примерные повороты и скорость. Все остальное делает робот-автопилот.

Первые публичные испытания роботизированного внедорожника Great Wall прошли успешно. Машина медленно преодолевала небольшие препятствия и кратковременно разгонялась до 50 км/ч. О сроках внедрения подобных систем пока ничего не сообщается.

Как утверждается, Brain-Computer Interface в автомобилях предназначен для людей с ограниченными возможностями, однако, он может применяться и для расширения существующих органов управления в обычных машинах. С помощью BCI можно контролировать состояние водителя и оперировать «дворниками», фарами, стеклоподьемниками или мультимедийной установкой. Но главное их предназначение это военная сфера. Оператор, получивший ранение, даже в обессиленном состоянии будет способен управлять техникой.