BRAIN-COMPUTER INTERFACEMartin Knapovský, Michal Šmrha, 2013

Princip BCI

Propojení neuronů Rozdíly v elektrických potenciálech Myelinové pochvy

http://programujte.com/galerie/2005/06/200506080117_ai1.jpg

Princip BCI

http://computer.howstuffworks.com/brain-computer-interface1.htm

Typy BCI

Invazivní Částečně invazivní Neinvazivní

Princip BCI systému Snímání dat Separace artefaktů Prostorová filtrace Parametrizace Klasifikátor Akční člen Zpětná vazba

Princip BCI systému

http://trilobit.fai.utb.cz/zpracovani-mozkove-aktivity-v-bci-systemech_e498d494-fd80-4948-a8d6-f5f3720bba2d

Rozpoznávání vzorů

http://trilobit.fai.utb.cz/zpracovani-mozkove-aktivity-v-bci-systemech_e498d494-fd80-4948-a8d6-f5f3720bba2d

EEG Signály

http://www.lynayre.com/images/Brain%20Waves%20Graph.jpg

Aplikace BCI

Pro postižené Hry Kochleární implantáty Zrakové implantáty

Aplikace BCI

http://www.extremetech.com/wp-content/uploads/2012/12/jan-paraplegic-robot-arm-bci-chocolate-bar-640x353.jpg

Aplikace BCI

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cb/Cochlear_implant.jpg/230px-Cochlear_implant.jpg

Aplikace BCI

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/thumb/9/99/BCI_JensNaumann.png/220px-BCI_JensNaumann.png

Problémy EEG Algoritmy pro zpracování řeči Výpočetní náročnost Adaptivní algoritmy (odolné vůči časovým

změnám) Markovské modely, neuronové sítě

Problémy EEG

Vysoká variabilita signál Nízký odstup signál-šum EEG je hůře dosažitelné než řečové signály

(analýza)

Neural Signals 1986 – 2004 Pro těžce ochrnuté Syntéza řeči, komunikace Chirurgické implantace poblíž řečového

centra Celkem umístěno 5 implantátů (jeden

rychlý)

BrainGate 2002, od 2009

klinické zkoušky BrainGate2

Chirurgická implantace u motorického centra

http://www.extremetech.com/extreme/129499-paralyzed-woman-uses-mind-controlled-robot-arm

BrainGate Pro pacienty s

paralýzou nebo bez končetin

Snaha o přirozené ovládání

http://www.extremetech.com/extreme/129499-paralyzed-woman-uses-mind-controlled-robot-arm

The Audeo

Tiché ovládání přístroje Signály z okolí hlasivek Development Kit

$2000

http://www.theaudeo.com/

Mindball

Společenská hra Čelenky s EEG senzory Hráči se musí uvolnit

http://www.mindball.se/game.html

NeuroSky Spolupráce s

průmyslem Levné produkty pro

uživatele i výzkum MindWave snímač $80 (Výroba

bezkontaktních snímačů)

http://http://www.neurosky.com/Products/MindWave.aspx

Emotiv 14 senzorů EPOC snímač $300 EEG neuroheadset

$750 SDK + licence

http://www.emotiv.com

Emotiv Expressiv pro rozpoznávání mimiky Affectiv pro rozpoznávání emocí Cognitiv pro sledování vědomých myšlenek a

záměrů Umělecké a kreativní aplikace – hudba, hry

Závěr Vzestup BCI Je co rozvíjet Rozvoj EEG, algoritmů Cenově dostupné EEG Vývoj aplikací Sci-fi

Zdroje 1. http://en.wikipedia.org/wiki/Brain%E2%80%93computer_interface 2. http://en.wikipedia.org/wiki/Brain_implant 3. http://en.wikipedia.org/wiki/Neural_oscillation 4. http://computer.howstuffworks.com/brain-computer-interface1.htm 5. http://www.braincomputerinterface.com/ 6. http://gizmodo.com/5988342/the-first-wireless-implantable-brain+ computer-interface-will-help-us-move-things-with-our-minds-on-the-go 7. http://whatis.techtarget.com/definition/brain-computer-interface-BCI 8. http://bits.blogs.nytimes.com/2013/04/28/disruptions-no-words-no-gestures-just-your-brain-as-a-

control-pad/ 9. http://cs.wikipedia.org/wiki/Ucho 10. http://trilobit.fai.utb.cz/zpracovani-mozkove-aktivity-v-bci-systemech_ e498d494-fd80-4948-a8d6-f5f3720bba2d 11. http://www.extremetech.com/extreme/129499-paralyzed-woman-uses-mind-controlled-robot-arm