تعامل افراد ناتوان با سیستم‌های رایانه‌ای به کمک یادگیری ماشینی

به گزارش ایسنا و به نقل از تک‌اکسپلور، شاید ادغام گروه جدیدی از الکترودهای نانومقیاس یا تجهیزات الکترونیکی و یک الگوریتم یادگیری ماشینی بتواند به افراد ناتوان کمک کند تا کنترل ویلچر الکتریکی خود را به دست بگیرند، با رایانه در تعامل باشند و یا از یک وسیله نقلیه رباتیک بدون نیاز به سیم استفاده کنند.

پژوهشگران "موسسه فناوری جورجیا"(GT) و "دانشگاه ایالتی ویچیتا"(WSU) در آمریکا و "دانشگاه کنت"(UKC) انگلستان، با استفاده از سیستم "واسط مغز و رایانه"(BMI)، گامی در این زمینه برداشته‌اند. شاید این سیستم پوشیدنی بتواند در ثبت نوار مغزی بهبود ایجاد کند. پژوهشگران این سیستم را روی شش بیمار آزمایش کردند اما این سیستم هنوز روی بیماران ناتوان آزمایش نشده است.

"وون هونگ یئو"(Woon-Hong Yeo)، استادیار موسسه فناوری جورجیا گفت: پژوهش ما، راهبردهای بنیادینی در طراحی یک سیستم قابل حمل و کارآمد برای ثبت نوار مغزی ارائه می‌دهد که در ابزار گوناگون و سیستم‌های خانگی هوشمند کاربرد داشته باشد. این سیستم، نوآوری قابل‌توجهی در ابداع سیستم‌های ثبت نوار مغزی با وضوح بالا به شمار می‌رود.

واسط مغز و رایانه، یک فناوری مهم در زمینه توانبخشی است که به افراد مبتلا به "اسکلروز جانبی آمیوتروفیک"(ALS)، سکته مزمن یا دیگر ناتوانی‌های شدید حرکتی، در کنترل اعضا و سیستم‌های مصنوعی کمک می‌کند. در حال حاضر، گردآوری سیگنال‌های مغز افراد، با استفاده از کلاهک‌هایی صورت می‌گیرد که به تعدادی الکترود، رابط و سیم مجهز است تا با کمک آنها به تجهیزات رایانه‌ای متصل شود و سیگنال‌ها را ارزیابی کند.

یئو و همکارانش، از حسگرهای جدیدی استفاده کردند که انعطاف‌پذیر و بی‌سیم هستند و همچنین تجهیزات الکترونیکی را به کار بردند که به سادگی در رابطه با پوست استفاده می‌شوند. این سیستم، سه عنصر را در بر دارد؛ الکترودهای انعطاف‌پذیری که به کمک موها مستقیما با جمجمه در تماس قرار می‌گیرند، یک الکترود نانومقیاس و یک مدار نرم و انعطاف‌پذیر که قابلیت اتصال به بلوتوث را دارد. در این سیستم، داده‌های نوار مغزی، در یک مدار انعطاف‌پذیر پردازش می‌شوند و سپس به صورت بی‌سیم و با کمک بلوتوث به یک تبلت انتقال می‌یابند.

پژوهشگران برای برطرف کردن چالش‌های پیش رو، از الگوریتم‌های مبتنی بر یادگیری عمیق استفاده کردند.

یئو افزود: سیستم‌های ثبت نوار مغزی، بیشتر جمجمه را برای دریافت سیگنال‌ها پوشش می‌دهند اما شاید برخی از کاربران نسبت به پوشیدن آن حساس باشند. ابزار پوشیدنی ما نرم است و طوری طراحی شده که برای استفاده بلند مدت، راحت باشد.

پژوهشگران قصد دارند در مراحل آینده پژوهش، الکترودها را بهبود ببخشند تا سیستم برای استفاده افراد ناتوان، کارآمدتر باشد.

این پژوهش، در مجله "Nature Machine Intelligence" به چاپ رسید.