21.01.2014

Андроид-телепат. Томские студенты научили робота читать мысли

Студенты из Томска и Киото создали программное обеспечение для робота-андроида, которое позволяет управлять им с помощью мысленных команд, не пользуясь голосом или компьютером. Разработка может оказаться полезной для людей с ограниченными возможностями.

Студенты Томского университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) реализовали совместный проект со своими японскими коллегами из Университета Рицумейкан (Киото). Они создали уникальный софт для робота-андроида, позволяющий управлять им с помощью одной лишь «силы мысли», не используя кнопки или голосовые команды. Человек надевает специальный шлем, который считывает энцефалограмму головного мозга. Компьютер анализирует эти сигналы и преобразует их в команды для робота. Разработка может оказаться полезной для людей, двигательная активность которых ограничена в результате травмы или болезни.

По словам одного из организаторов международного проекта Евгения Шандарова, говорить о практическом применении разработок студентов-радиотехников пока рано. Но и ценность проекта не в этом — гораздо важнее опыт международного сотрудничества, который будущие инженеры-электронщики приобретают уже со студенческой скамьи.

Создание «робота-телепата» стало завершающим этапом учебного курса Global Software Engineering («Распределенная разработка программного обеспечения»). В течение 15 недель студенты из Томска и Киото слушали онлайн-лекции профессоров японского Университета Рицумейкан, Университета Цукубы и ТУСУРа. Практическая часть курса заключалась в выполнении совместных проектов в сфере управления андроидами с помощью нейрокомпьютерного интерфейса.

Студентов разбили на две группы. Первая занималась разработкой программного обеспечения, позволяющего роботу распознавать команды, которые отдает мозг человека. Вторая — созданием софта для андроидов, предназначенных для работы с гиперактивными детьми, которые страдают низкой концентрацией внимания. Управление роботом с помощью мысленных команд учит этих детей концентрироваться на определенной задаче в течение длительного времени. Проще говоря, ребенку, который не может сосредоточиться на чем-то дольше нескольких секунд, настолько интересно управлять андроидом, что он просто вынужден фокусировать внимание.

С тем, что главный результат проекта — приобретенный опыт, соглашаются и его участники.

Александр Ломакин, студент 5-го курса факультета электронной техники ТУСУРа:

- Общение со студентами из Киото оказалось для нас очень полезным. Правда, были некоторые сложности, связанные с часовыми поясами и разговорным английским. В нашей группе со стороны Университета Рицумейкан были в основном китайцы и тайцы, а у них очень специфический акцент. Мы тоже говорим по-английски с акцентом, которого они не понимают. Так что в итоге пришлось перейти на письменное общение.

Алексей Ушаков, аспирант ТУСУРа:

- В этом году проект Global Software Engineering проводился уже во второй раз. Опыт, который приобретают его участники, помогает им в дальнейшем профессиональном становлении. Кроме того, в рамках этого проекта возможно обучение по программе Double Degree, когда студенты ТУСУРа получают степень магистра в Японии. Весной этого года один из участников прошлогоднего проекта поедет учиться в Киото.

Распознавать команды, которые отдает человеческий мозг, учили робота гуманоидного типа NAO, который производится компанией Aldebaran Robotics. 57-сантиметровый киборг умеет ходить, танцевать, брать небольшие предметы руками, распознавать голос и делать массу других полезных вещей. Но главное его достоинство — обучаемость. Инженеры-робототехники со всего мира пишут программы, наделяющие NAO новыми функциями. Собственно, тем же самым занимались российские и японские студенты.

Японская сторона отвечала за шлем, снимающий энцефалограмму, российская — за телеуправление роботом и обратную связь. Студенты из Киото с помощью шлема отправляли NAO команды, которые приходили на сервер в ТУСУРе и транслировались андроиду. Томичи создали сайт, на котором японцы могли наблюдать, как робот выполняет их указания.

По словам Евгения Шандарова, пока русско-японский киборг понимает лишь 5–6 команд. Эффективность их распознавания всего 70–80%. Впрочем, у «андроидов-телепатов» все еще впереди. В дальнейшем они могут стать незаменимыми помощниками для людей с ограниченными возможностями.

Робот, распознающий команды мозга, — далеко не первый «социально значимый» андроид, созданный в лаборатории робототехники и искусственного интеллекта ТУСУРа. Одна из перспективных разработок — это робот-няня для детей.

Евгений Шандаров, заведующий лабораторией робототехники и искусственного интеллекта Института инноватики ТУСУР:

То, что андроида можно научить чему угодно, недавно в очередной раз доказали британские инженеры. Они представили робота Fonzie, некоторые детали которого были напечатаны на 3D-принтере. Он станцевал под известную композицию Sexy And I Know It. Танец исполнен в стиле тверкинг, подразумевающем движения бедрами.

Андрей Голованов

Источники:

1. smartnews.ru