PieEEG yra prietaisas, skirtas prieinamam, bet tiksliui smegenų biosignalų skaitytuvui
Ildaras Rachmatulinas, Didžiosios Britanijos Imperial koledžo tyrėjas, sukūrė įrenginį kad Raspberry Pi paverčia smegenų ir kompiuterio sąsaja
Šis įrenginys vadinamas PieEEG yra papildomas modulis kuris jungiasi prie Raspberry Pi. Kaip ir kiti elektroencefalografijos (EEG), elektromiografijos (EMG) ir elektrokardiografijos (EKG) prietaisai, PiEEG galėtų išmatuoti elektrinius signalus iš smegenų ir toliau interpretuoti gautus.
Anot Rachmatulino, šis projektas buvo pradėtas, nes pastebėjo, kad domisi neuromokslais metams bėgant padidėjo. Iš pradžių Rakhmatulinas išrado mažą nešiojamą smegenų ir kompiuterio sąsają. Remiantis mokslininko aprašymu, ši kompaktiška apskrito formos ir vos 25 mm spindulio EEG įranga leido patogiai naudotis kasdien dieną ir naktį.
Los įrenginio surinkti duomenys turėjo būti siunčiami į asmeninį serverį naudojant TCP-IP protokolą, leidžiantį veikti belaidžiu būdu ir užtikrinti tinkamą vartotojo judesių diapazoną. Šis ankstyvasis modelis taip pat turėjo įmontuotą triukšmo slopinimo galimybę, kad pagerintų įrašų tikslumą, kai didžiausias įvesties triukšmas yra mažesnis nei 0,35, XNUMX μV.
po dizaino, bendra šio pirmojo modelio kaina buvo apie 350 USD už 24 elektrodus. Tačiau lustų trūkumas, atsiradęs 2020–2021 m., gerokai padidino įrenginio kainą. Siekdamas neapleisti savo projekto, tyrėjas nusprendė paleisti antrąją savo smegenų ir kompiuterio sąsajos versiją, tačiau šį kartą pagrįstą Raspberry Pi, kuri leido veikti belaidžiu ryšiu ir vartotojui pakankamai judėti.
Buvo pasirinktas Raspberry Pi nes, anot Rachmatulino, tai populiariausias vienos plokštės kompiuteris rinkoje ir lengviausias būdas pradėti žengti pirmuosius žingsnius neurologijos srityje. Šiai antrai iteracijai tyrėjas paaiškina, kad skydą galima gauti naudojant Raspberry Pi 3 arba 4, kuris kainuoja mažiau nei 100 USD. Todėl jis yra pigus ir lengvai prižiūrimas.
Kartu su papildiniu PiEEG kainuos nuo 250 USD iki 350 USD su šiomis funkcijomis:
- Suderinamas su Raspberry Pi 3 arba 4
- 8 kanalai drėgniems arba sausiems elektrodams prijungti
- Duomenų perdavimas SPI protokolu, kurio dažnis yra nuo 250 SPS iki 16 kSPS ir 24 bitų viename kanale skiriamoji geba
- Programuojamas signalo stiprinimas: 1, 2, 4, 6, 8, 12, 24
- Galimybė išmatuoti varžą
- CMRR bendrojo režimo atmetimo koeficientas: 120
- Vidinis triukšmas: 0,4 μV
- Išorinis triukšmas: 0,8 μV
- Signalo ir triukšmo santykis (SNR): 130 dB
- Šviesos diodas maitinimo indikacijai ir ADS1299 prijungimo indikacijai
- 3 nemokami kaiščiai išoriniams objektams prijungti (žemė ir kanalas Raspberry Pi)
- 33 Raspberry Pi GPIO kaiščiai gali būti naudojami įvairioms užduotims, pavyzdžiui, prijungti išorinius įrenginius.
- Lengvas programavimas naudojant pateiktą atvirojo kodo programinę įrangą, skirtą duomenų skaitymui ir apdorojimui Python, C ir C++
Norintiems jį gauti, neseniai pradėta sutelktinio finansavimo kampanija. 4 kanalų PieEEG versija kainuoja 250 USD, o 8 kanalų versija – 350 USD.
Rakhmatulinas ir jo bendradarbiai taip pat paskelbė dokumentą, demonstruojantį jo funkcionalumą: jie sugebėjo valdyti žaislinę pelę mirksėdami.
„Tačiau potencialas yra daug didesnis ir įrenginys gali būti naudojamas daugelyje skirtingų pramonės šakų, priklausomai nuo vartotojo norų ir galimybių“, – rašė jis.
Tiesą sakant, Rakhmatulinas praneša, „PiEEG“ signalai gali būti naudojami, pavyzdžiui, išmaniesiems namams valdyti, žaidimai, robotika, virtuali klaviatūros įvestis ar net „pasidaryk pats“ poligrafo eksperimentai. Įrenginį „taip pat gali naudoti mašininio mokymosi entuziastai, kad sukurtų projektus, skirtus robotams ir mechaninėms galūnėms valdyti minties galią, miego valdymą, meditacijos valdymą arba kaip judesio detektorių, melo detektorių ir daug daugiau“, – pažymi Rakhmatulinas.
Geros naujienos su tokiais nebrangiais projektais yra tai, kad per ateinančius 10 metų jie gali sužinoti daugiau apie smegenis, nei mes sužinojome per pastaruosius 50 metų. Tačiau dabar problema būtų rasti žmonių, kurie sutiktų, kad bet kas gali prisijungti prie savo smegenų. Be to, negalima atmesti materialinių sunkumų. Tiesą sakant, pranešama, kad laikui bėgant elektrodai greitai nusidėvi, o tai gali padidinti įrenginio naudojimo išlaidas. Be to, būtina rasti būdą, kaip šiuos elektrodus išlaikyti ilgą laiką, o tai nėra lengva eksperimentų metu.
Tačiau jau turint galimybę pigiai nuskaityti smegenų signalus ir pagal tais signalais atlikti užduotis, vėl kyla ginčytinos diskusijos dėl žmogaus atminties saugojimo saugojimo įrenginyje.
Fuente: https://arxiv.org