Группа барнаульских студентов завершила работу над созданием прототипа особой нейрогарнитуры.
Компактное устройство следит за активностью мозга и с помощью компьютерной программы преобразует сигналы в важную информацию. Рассказываем о том, как работает устройство и для кого оно будет полезно.
Проверено на себе
С третьекурсником Данилом Косихиным встречаемся на первом этаже главного корпуса АлтГТУ — в студенческом центре инновационного инженерно-технического творчества «ХимБиоМаш». Парень в составе группы студентов пытается быстрее претворить в жизнь совместное изобретение — компактную нейрогарнитуру, позволяющую распознавать сигналы головного мозга, отсеивать помехи и, благодаря полученной информации, определять состояние человека.
Хитрое устройство состоит из гибкой ленты и твердого корпуса и напоминает налобный фонарь, только пластиковый элемент спроектирован для размещения на затылочной части головы.
«Корпус устройства я распечатал из фотополимерной смолы на домашнем 3D-принтере. Небольшую плату купил в готовом виде в магазине электроники. Это одна из частей для блока обработки сигнала. Как известно, человек излучает волны по всему периметру кожи головы, а снимаем мы их устройством с трех точек — лобной, затылочной и височной», — рассказывает разработчик.
Тестируем чудо-устройство. Подобные испытания на своей голове за время изготовления прибора Данил Косихин проводил не один десяток раз. Деловито нацепив ремешок и заправив за него датчики, парень через USB-порт подключается к ноутбуку. Процесс пошёл.
— Сейчас информация начнет загружаться и отображаться на мониторе. Есть несколько окон с параметрами, в которых описываются ритмы головного мозга. По сути это портативный энцефалограф. Он снимает сигналы, на основе которых мы распознаем состояние пользователя. Информацию получаем не прямо, а через маркеры, которые в нашем случае являются ритмами, — констатирует экспериментатор. — Сигналы в блоке обработки преобразуются в своеобразный график с зависимостью амплитуды, времени и частоты. Так, мы получаем подробные данные, в каком состоянии находится человек. Видите, слева высокий столбик — это помехи, а нужные нам данные — это зигзаги по центру монитора.
Ответственный за стресс
На изображении ноутбука зашагали остроугольные волны. Одна из линий начала изгибаться наиболее активно.
— Сейчас немного волнуюсь, соответственно прибор отображает моё состояние, — комментирует происходящее разработчик. — Существуют разные ритмы головного мозга: альфа-ритм, бета-ритм, каппа-ритм и другие. У каждого из них своя задача и зона ответственности. Альфа-ритм, к примеру, отвечает за расслабление. А бета — за фокусировку внимания. Когда он значительно повышается — это реакция на стрессовое воздействие. Вот сейчас я даю интервью, для меня это волнительно, что сразу же выдаёт подросшая амплитуда линий.
Как применить прибор? Вариантов у разработчиков масса.
— Можно использовать устройство для обеспечения дополнительной безопасности на предприятиях — контролировать состояние рабочих на наиболее опасных участках производства. Такая проверка перед сменой и во время работы точно лишней не будет. Ещё один вариант — применять нейрогарнитуру во время обучения операторов беспилотных летательных аппаратов. Устройство надевается на ученика, и в процессе полёта инструктор может отслеживать состояние его внимания, а данные использовать при разборе ошибок, — рассказывает Данил.
Есть и медицинская версия применения устройства.
«Можно рассмотреть прибор в направлении борьбы с тревожностью и с посттравматическим расстройством. Есть такой вариант, мы пока только думаем над ним и теоретическую базу под это в перспективе только предстоит подводить», — отмечает разработчик.
Четыре точки зрения
Чем больше специалистов из разных областей науки работает над прибором, тем лучше будет результат.
«Изначально мы корпели над гарнитурой вдвоем с Иваном Осиповым. Это тоже студент нашего вуза. Обучается на материаловедении. Отлично разбирается в материалах, композитах, колдует над конструкцией датчиков. Он наш инженер-проектировщик», — констатирует Данил.
Позже появилась необходимость очищать сигналы мозга от шумов и искажений, а также разработки алгоритмов их анализа. И в команде появилась студентка АлтГУ Злата Тихомирова.
— Находить людей в команду — не такая уж простая задача. У большинства ребят в нашем вузе есть свои проекты, и завербовать кого-то к себе не получилось. Продвигали свою идею и искали единомышленников участием в различных мероприятиях. Одно из последних — образовательная программа в сфере стартапов «Навигатор инноватора», в которой мы и познакомились со Златой, — делятся разработчики.
Вскоре команде потребовался еще один специалист.
«Студентку высшей школы экономики в Москве Аню Сафонову мы встретили на одной из научных интернет-площадок. Как нейробиолог Анна консультирует, какие сигналы нам лучше поймать, в каком месте располагать датчики», — рассказывают разработчики.
Сейчас студенты оформляют патент, защищающий конструкцию нейрогарнитуры, а в перспективе мечтают воплотить свое изобретение в жизнь.
«Помните, какие раньше сотовые телефоны были? Неудобные, как кирпичи. Сегодня гаджеты стали легкими и невесомыми. Такой же путь должна пройти и наша нейрогарнитура — от кирпичика до тончайшего и легкого устройства. Это и будет нашим следующим шагом — получить из прототипа уже готовый продукт. Удобный и красивый с точки зрения промышленного дизайна».
Изобретатели планируют участие в грантовой программе, на средства которой разработчики планируют создать свой первый промышленный образец. Второй вариант — поиск инвесторов на условиях софинансирования. В будущее разработчики смотрят уверенно и с оптимизмом.
Разработка команды Данила Косихина стала победителем конкурса «УМНИК» Фонда содействия инновациям на получение гранта на развитие интеллектуального проекта в размере 500 тысяч рублей.
Источник: газета «Вечерний Барнаул»
