Китайски учени създадоха първия в света двупосочен адаптивен интерфейс мозък-компютър

В Китай е създадена система, при която машината се учи от човека.

Изследователи от Университета в Тиендзин и Университета Цинхуа разработиха първия в света двупосочен адаптивен мозъчно-компютърен интерфейс (BCI), който подобрява производителността на системата с невероятните 100 пъти в сравнение с традиционните решения. Новата технология позволява на мозъка и компютъра да се учат един от друг, осигурявайки стабилна работа и проправяйки пътя за практически приложения на BCI в ежедневието.

Традиционните интерфейси мозък-компютър работят само в едно направление, като прехвърлят мозъчните сигнали към системата за управление. Липсата на обратна връзка обаче ограничава адаптацията и с течение на времето намалява точността на управлението. Новият подход се справя с това ограничение, като създава система, в която и мозъкът, и машината могат да се развиват съвместно.

Според един от авторите на изследването, професор Сю Минпенг от университета в Тиендзин, тяхната работа е първата успешна реализация на концепцията за „съвместна еволюция на мозъка и компютъра“. Това откритие полага основите за разработването на интелигентни системи, които могат да се адаптират към потребителя в реално време.

Пробив в двустранното взаимодействие между мозъка и машината

От появата на BCI през 70-те години на миналия век технологията дава възможност на хората да управляват машини със силата на мисълта си. Първоначалните разработки бяха насочени към подпомагане на хора с увреждания, но днес приложенията им се разшириха от управление на дронове без ръце до взаимодействие с видеоигрите.

Едно от ключовите постижения на китайските учени е използването на енергийно ефективен мемристорен чип, който имитира работата на невронните мрежи. За разлика от традиционните цифрови системи, новата архитектура включва два обучителни цикъла:

• Цикъл за машинно обучение – актуализира декодера в отговор на промените в мозъчните сигнали.
• Мозъчен обучителен цикъл – помага на потребителя да подобри контрола чрез обратна връзка в реално време.

Този подход не само увеличава точността на системата, но и намалява консумацията на енергия 1000 пъти, което прави BCI по-ефективни и достъпни за интегриране в портативните устройства.

Бъдещето на BCIs: подобрена точност и нови възможности

Тестовете с 10 доброволци в продължение на шест часа показаха, че новият адаптивен интерфейс подобрява точността с 20% в сравнение с традиционните BCI. Освен това системата позволява на потребителя да контролира обектите с четири степени на свобода (включително движение напред-назад и въртене), докато класическите BCI обикновено са ограничени до две.

Технологичният пробив открива нови перспективи за използването на мозъчно-компютърните интерфейси в медицината, рехабилитацията и потребителската електроника. За разлика от инвазивните решения, като тези, разработвани от Neuralink на Илън Мъск, китайските изследователи се фокусират върху неинвазивни методи, което може да ускори масовото навлизане на технологията.

Изследването е публикувано в списанието Nature Electronics, а констатациите подчертават амбицията на Китай да бъде лидер в областта на BCI, като направи технологията по-достъпна и ефективна за широк кръг потребители.