PiEEG ialah peranti untuk pembaca biosignal otak yang berpatutan tetapi tepat
Ildar Rakhmatulin, seorang penyelidik di Imperial College di UK, telah membangunkan peranti bahawa menukarkan Raspberry Pi menjadi antara muka otak-komputer
Peranti ini dipanggil PiEEG, adalah modul tambahan yang bersambung dengan Raspberry Pi. Seperti peranti elektroensefalografi (EEG), elektromiografi (EMG) dan elektrokardiografi (ECG) lain, PiEEG akan dapat mengukur isyarat elektrik dari otak dan seterusnya mentafsir yang diterima.
Menurut Rakhmatulin, projek ini dimulakan kerana dia perasan bahawa minat terhadap neurosains meningkat selama bertahun-tahun. Pada mulanya, Rakhmatulin mencipta antara muka otak-komputer mudah alih yang kecil. Menurut penerangan yang dibuat oleh pengkaji, peralatan EEG kompak ini yang mempunyai bentuk bulat dan jejari hanya 25 mm membenarkan penggunaan harian yang selesa siang dan malam.
The data yang dikumpul oleh peranti itu akan dihantar ke pelayan peribadi menggunakan protokol TCP-IP, membolehkan operasi tanpa wayar dan julat pergerakan yang baik untuk pengguna. Model awal ini juga mempunyai keupayaan penindasan hingar terbina dalam untuk meningkatkan ketepatan rakaman dengan hingar input maksimum kurang daripada 0,35 μV.
selepas reka bentuk, jumlah kos model pertama ini ialah kira-kira $350 untuk 24 elektrod. Tetapi kekurangan cip yang berlaku antara 2020 dan 2021 meningkatkan kos peranti dengan ketara. Untuk tidak meninggalkan projeknya, penyelidik memutuskan untuk melancarkan versi kedua antara muka otak-komputernya, tetapi kali ini berdasarkan Raspberry Pi, yang membenarkan operasi tanpa wayar dan julat pergerakan yang baik untuk pengguna.
Pilihan Raspberry Pi telah dibuat kerana, menurut Rakhmatulin, ia adalah komputer papan tunggal paling popular di pasaran dan cara paling mudah untuk mula mengambil langkah pertama anda dalam sains saraf. Untuk lelaran kedua ini, penyelidik menjelaskan bahawa perisai boleh diperoleh menggunakan Raspberry Pi 3 atau 4, yang berharga kurang daripada $100. Oleh itu, ia murah dan mudah dijaga.
Digabungkan dengan pemalam, PiEEG akan berharga antara $250 dan $350 dengan ciri berikut:
- Serasi dengan Raspberry Pi 3 atau 4
- 8 saluran untuk menyambung elektrod basah atau kering
- Pemindahan data melalui protokol SPI dengan kekerapan 250 SPS hingga 16 kSPS dan resolusi 24 bit setiap saluran
- Keuntungan isyarat boleh atur cara: 1, 2, 4, 6, 8, 12, 24
- Keupayaan untuk mengukur impedans
- Nisbah Penolakan Mod Biasa CMRR: 120
- Bunyi dalaman: 0,4 μV
- Bunyi luaran: 0,8 μV
- Nisbah Isyarat kepada Bunyi (SNR): 130dB
- LED untuk petunjuk kuasa dan petunjuk sambungan ADS1299
- 3 pin percuma untuk menyambungkan objek luaran (tanah dan saluran Raspberry Pi)
- Pin 33 Raspberry Pi GPIO boleh digunakan untuk pelbagai tugas, seperti menyambungkan peranti luaran.
- Pengaturcaraan mudah dengan perisian sumber terbuka yang dibekalkan untuk membaca dan memproses data dalam Python, C dan C++
Bagi mereka yang ingin mendapatkannya, kempen crowdfunding telah dilancarkan baru-baru ini. Versi 4 saluran PiEEG ialah $250 dan versi 8 saluran ialah $350.
Rakhmatulin dan rakan sekerjanya juga menerbitkan kertas kerja yang menunjukkan fungsinya: Mereka dapat mengawal tetikus mainan dengan berkelip.
“Tetapi potensinya jauh lebih besar dan peranti itu boleh digunakan dalam banyak industri berbeza, bergantung kepada keinginan dan keupayaan pengguna,” tulisnya.
Malah, Rakhmatulin melaporkan, Isyarat PiEEG boleh digunakan, sebagai contoh, untuk kawalan rumah pintar, permainan, robotik, input papan kekunci maya, atau juga percubaan poligraf DIY. Peranti "juga boleh digunakan oleh peminat pembelajaran mesin untuk mencipta projek untuk mengawal robot dan anggota mekanikal dengan kuasa pemikiran, kawalan tidur, kawalan meditasi, atau sebagai pengesan gerakan, pengesan pembohongan dan banyak lagi," kata Rakhmatulin.
Berita baik dengan jenis projek kos rendah ini ialah mereka boleh mempelajari lebih lanjut tentang otak dalam 10 tahun akan datang daripada yang kita pelajari dalam 50 tahun yang lalu. Masalahnya sekarang, bagaimanapun, adalah mencari orang yang menerima bahawa sesiapa sahaja boleh sambung ke otak anda. Tetapi di samping itu, kesukaran material tidak boleh dikecualikan. Malah, elektrod dilaporkan cepat haus dari semasa ke semasa, yang boleh meningkatkan kos penggunaan peranti. Tambahan pula, adalah perlu untuk mencari cara untuk mengekalkan elektrod ini untuk tempoh yang lama, yang tidak mudah semasa eksperimen.
Tetapi sudah mempunyai keupayaan untuk membaca isyarat otak secara murah dan melaksanakan tugas berdasarkan isyarat tersebut, perdebatan yang dipertikaikan mengenai mengekalkan ingatan manusia pada peranti storan muncul semula.
Fuente: https://arxiv.org