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Gehirn-Computer-Schnittstelle

Glauben Sie, dass Gehirn-Computer-Schnittstellen (z. B. Emotiv Epoc, OCZ NIA) gut genug sind, um eine nützliche Benutzeroberfläche zu entwerfen, und wenn ja, können Sie bitte einige Beispiele nennen? Tnx.

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Jože Guna

Vielleicht in der fernen Zukunft, wenn sie mächtiger und weniger aufdringlich werden. Aber die Technik ist einfach noch nicht da.

Eines der letzten Projekte meiner Freunde für eine Hardware-Klasse war ein Brain Controller für Mario. Anfangs war es im Grunde nicht praktikabel. Nach ein paar Minuten könnten Sie sich selbst trainieren - aber mit dem BCI könnten Sie niemals so genau sein wie mit Ihren Händen. Ich denke im Wesentlichen, dass das Problem darin besteht, dass das Brain Mapping genauso willkürlich ist wie das Controller Mapping, aber viel komplexer.

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Robert Fraser

Ich habe meine Diplomarbeit über Brain Computer Interfaces für meinen Master in Human Computer Interaction geschrieben.

Meine Antwort mag etwas lang sein, aber ich halte es für notwendig, diesem relativ neuen Thema (BCI) die notwendige Aufmerksamkeit zu widmen, die es im Bereich des Interaktionsdesigns verdient.

Und das ist meine Antwort auf Ihre Frage:

Emotiv Epoc, OCZ NIA gelten als nicht-invasive (nicht implantierte) verbraucherbasierte EEG Geräte, die auch herausfiltern EMG Signale (Artefakte, die von Ihren Muskeln und nicht von Synapsen in Ihrem Gehirn erzeugt werden.)

Nicht-invasive Geräte können Gehirnwellen mit einfachen Elektroden messen, die an Ihrem Kopf angebracht sind. Die Ursprungsquelle des Signals (der Teil des Gehirns, der es produziert) ist schwer zu bestimmen. Das Signal wird durch Hintergrundgeräusche (Störungen von außen) verzerrt und prallt mehrmals gegen Ihren Schädel. Dies bedeutet, dass das Signal von der Elektrode E1 auch Gehirnwellen enthält, die bereits von der Elektrode E2 gemessen wurden, und umgekehrt, zusammen mit vielen anderen Hintergrundgeräuschen.

Dies hinterlässt ein Gehirnmuster, das Sie mit etwas Übung messen und sogar manipulieren können. Es gibt jedoch keine Möglichkeit zu sagen, dass das gemessene Signal von diesem bestimmten Bereich des Gehirns kommt. Dies bedeutet, dass Sie die "Gedanken" von jemandem nicht lesen können. Gehirnmuster können mit etwas Übung reproduziert werden, aber es gibt keine Möglichkeit zu sagen, welches Muster mit Traurigkeit zusammenhängt oder wann Sie über Sport mit nicht-invasiven EEG-Geräten für Verbraucher nachgedacht haben.

Um es noch schwieriger zu machen: Ein Gehirnmuster ist einzigartig für die Person, die es produziert. Ihr Gerät wird also sehr persönlich und Sie müssen es trainieren, um Ihre Muster zu erkennen.

Was können wir damit machen?

Ein Benutzer kann das Gerät trainieren, um seine Muster zu erkennen, indem er ein ganz bestimmtes Gehirnmuster erstellt und in einem persönlichen Profil speichert.

Der Benutzer kann jetzt manuell einen Befehl erstellen und ihn an das Gehirnmuster anhängen, sodass das System eine Aktion ausführt, wenn er dasselbe Muster erneut erstellt.

Die Emotiv-Entwickler waren klug genug, um das EMG-Signal aus dem anfänglichen ungefilterten EEG-Signal herauszufiltern und zu verwenden. Normalerweise werden diese als Artefakte betrachtet und verworfen. EMG-Signale können klassifiziert werden. Daher ist es möglich, das Emotiv EPOC ohne Training zu verwenden, um ein Lächeln (erfreut) oder zusammengebissene Kiefer (Anzeichen von Frustration) usw. zu erkennen.

Aber sollten wir es als Interaktionsmethode verwenden?

Eine Benutzeroberfläche wird als nützlich angesehen, wenn sie sich für uns natürlich anfühlt und einfach zu bedienen ist.

Denken Sie jetzt darüber nach: Gibt es irgendetwas Physisches in der realen Welt, das Sie mit Ihrem Verstand manipulieren, außer Ihrem eigenen Körper? (danke Alex für das Feedback, habe das verpasst)

Wahrscheinlich nicht, dies heißt [Psychokinese]

Ich bin sicher, dass viele von Ihnen dies gerne möchten (auch ich selbst), aber soweit ich weiß, ist dies menschlich nicht möglich. :) :)

Stellen Sie sich nun die Frage: Würde es sich für uns Menschen natürlich anfühlen, eine Schnittstelle nur mit Gedanken zu manipulieren?

Ich glaube nicht ... Aber eine GUI mit Maus und Tastatur zu manipulieren ist es auch nicht. Das ist die menschliche Natur, wir passen uns an.

Diese Geschichte hat eine andere Seite:

es handelt sich um eine explizite Benutzerinteraktion, bei der der Benutzer beabsichtigt, Befehle auszugeben. Es wäre nützlicher, mit impliziten Interaktionen zu arbeiten, bei denen Sie die Bedürfnisse des Benutzers durch sein Unterbewusstsein analysieren. Stellen Sie sich vor, Sie erkennen Emotionen wie Engagement und Frustration proaktiv, noch bevor der Benutzer dies selbst erlebt.

Überlegen Sie, was dies für den Bereich der Usability-Tests bedeuten würde! Keine Vermutung mehr darüber, was der Benutzer bei der Interaktion mit unseren Schnittstellen erlebt.

Dies könnte auch potenziell sehr gefährlich sein: Denken Sie an Spielefirmen, die Spiele entwickeln, die ihren Schwierigkeitsgrad dynamisch anpassen, um sich ausreichend zu engagieren, ohne unser Interesse aufgrund von Frustration zu verlieren.

Wir sind einfach noch nicht da:

Es gibt heute andere Geräte und Techniken, die die Quelle unserer Gehirnaktivität genauer bestimmen können. Leider werden sie hauptsächlich in medizinischen Einrichtungen und Forschungseinrichtungen eingesetzt und stehen den Verbrauchern nicht zur Verfügung.

Die uns zur Verfügung stehenden Consumer-BCI-Geräte sind einfach noch nicht da. Es ist ein Anfang und wir sollten sofort anfangen, mit ihnen zu experimentieren. Ich glaube jedoch, dass die Verwendung eines BCI im wirklichen Leben für nützliche Zwecke immer noch Teil der Zukunft ist. Es wird eine wichtige Rolle in unserem Leben spielen, aber auf einer unbewussten Art der Interaktion.

Nachdem ich meine Antwort zu BCIs gelesen habe, ermutige ich Sie, anzuhalten und darüber nachzudenken, wie sich das Feld des Interaktionsdesigns ändern wird, wenn Sie eine Gehirn-Computer-Schnittstelle für aktive oder passive Interaktion verwenden.

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Dennis Gommé

Haben Sie eine Demo mit einem nicht geschulten Benutzer gesehen? Auf dem Discovery-Kanal gab es eine Serie namens "Prototype this", in der in einer Episode versucht wurde, einen Gehirn-Controller zu verwenden. Ich erinnere mich, als der Typ es das erste Mal versuchte.

Das Gerät funktioniert sehr einfach. Sie sagten ihm, er solle über eine bestimmte Sache nachdenken, und das System nahm sie als Beispiel für einen Befehl. Es war also egal, ob er daran dachte, eine Schachtel auf dem Bildschirm zu bewegen oder Süßigkeiten zu kaufen. Es musste eine Gehirnaktivität sein, die deutlich genug war, um erkannt zu werden.

Möchten Sie Ihren eigenen Gehirn-Controller erstellen? Holen Sie sich eine Infrarotkappe, mit der sie die Gehirnaktivität überwachen (sorry, ich erinnere mich nicht, wie sie im Moment heißt), und erhalten Sie ein flaches Bild davon. Verbinden Sie es mit einem künstlichen neuronalen Netzwerk und trainieren Sie es, um die Bilder zu erkennen, die erstellt wurden, während eine Person "eine bestimmte Gehirnaktivität erzeugt". Und das ist es.

Ok, mein Punkt ist also, dass dies als Controller nutzlos ist und mindestens ein Jahrzehnt lang nutzlos bleibt. Das Bewegen eines Cursors auf dem Bildschirm wäre genauso komfortabel wie das Bewegen mit angeordneten Cursortasten eine Reihe.

vielen Dank.

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naugtur

Nein. Solche Instrumente sind viel zu viel und kein Ersatz für grundlegende Grundsätze des Benutzeroberflächendesigns. IMO, das Testen Ihrer Benutzeroberfläche an einer Handvoll Benutzer wäre weitaus fruchtbarer und billiger.

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Hisham

Die Leute wollen ihre Hände benutzen. Wenn sie ihre Hände nicht benutzen, wird der Benutzer tatsächlich wütend. Es liegt in der menschlichen Natur, ihre Hände zu benutzen, um Aufgaben zu erledigen. Also nein. Dies macht das Leben für den Benutzer weniger angenehm, wenn es nichts gibt, mit dem er sich berühren oder physisch interagieren kann.

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Dair

Es gibt eine Ausgabe der britischen Fernsehsendung 'The Gadget Show', in der das Team (zumindest) mit einem BCI ein Auto mit einem Kran aufnimmt und es in einem Lagerhaus bewegt.

Einstellen eines Weltrekords für das größte Objekt, das mit einem BCI verwendet werden soll

Hier ist ein Link zur Technologie:

http://neurogadget.com/2011/04/12/neurosky-mindwave-sets-guinness-world-record-for-%E2%80%9Clargest-object-moved-using-a-brain-computer -Schnittstelle% E2% 80% 9D/182

Und hier ist eine Beschreibung, wie gut die Dinge gelaufen sind:

http://www.ag-crane.com/the-gadget-show.htm

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PhillipW

Eines der Probleme ist, dass es wirklich schwierig ist, Ihre Gedanken zu kontrollieren (es ist die menschliche Natur). Es gibt einige mentale Praktiken wie "Stoppen Sie Ihren inneren Dialog" und andere, aber es ist wirklich sehr schwer zu lernen, Ihr Gehirn zu kontrollieren. Und wenn Sie Ihren eigenen Verstand nicht kontrollieren können, ist es äußerst schwierig, etwas anderes mit Ihren Gedanken zu kontrollieren.

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Kostya