Gondolattal irányított robot avatártest

Forrás: Kurzweilai.net

Első ízben sikerült egy fMRI gépben fekvő embernek egy több száz kilométerre lévő robotot csupán gondolatai segítségével irányítani.

?A végcél természetesen az, hogy az Avatar című filmben látottakhoz hasonló felölthető testet hozzunk létre, de persze ettől még nagyon messze vagyunk,? mondja Abderrahmane Kheddar, a japán Fejlett Ipari Tudományok és Technológia Intézet robotika kutatólaboratóriumának igazgatója.

A tele-működtetésű, más szóval egy ember által távirányítással működtetett robotok már évtizedek óta léteznek. Kheddar és kollégái azonban egy lépéssel továbbmentek. ?Az igazi testet öltés messze meghaladja a klasszikus telepátiát, mert az előbbinél az ember igazán úgy érzi, hogy a test, amit magára ölt valóban saját maga része,? mondja Kheddar. ?Ezt az érzést akarjuk elérni.?

A cél elérése érdekében a nemzetközi Virtuális Testet Öltés és Robotika Újra Testet Öltés projekt kutatói egy fMRI berendezés segítségével szkennelték Tirosh Shapira, egyetemi hallgató agyát, miközben ő képzeletben testének különböző részeit mozgatta. Egy virtuális avatárt próbált mozgatni azáltal, hogy képzeletben mozgatta jobb és bal karját és lábait.  (Lásd a videót: http://bcove.me/c0mivseh)

A szkenner leolvassa, érzékeli az agy elsődleges motorikus kéregállományának vérellátásában bekövetkező változásokat, az adatok segítségével pedig a kutatócsapat képes volt felállítani egy algoritmust, ami alapján azonosítani tudták az egyes mozdulatokhoz tartozó gondolatokat. A parancsokat internetkapcsolat segítségével küldték el a franciaországi Béziers Technológiai Intézetben elhelyezett kisméretű robotnak.

A felállás lehetővé tette, hogy Shapira majdnem valósidőben irányítani tudja a robotot gondolatai segítségével, miközben a robot fején elhelyezett videó kamerán keresztül a robot perspektíváját is látta. Amikor arra gondolt, hogy a bal vagy jobb kezét mozgatja a robot 30 fokot balra vagy jobbra mozdult. Amikor arra gondolt, hogy a lábait mozgatja, a robot elindult előre.

A testet öltés érzetének tesztelésére a kutatók egy tükörrel is ellátták. ?Úgy éreztem, hogy ott vagyok,? mondja Shapira. ?Egy bizonyos ponton megszakadt a kapcsolat. Az egyik kutató felemelte a robotot, hogy megnézze mi a probléma, én pedig felkiáltottam, hogy ?Hé! Tegyél le!??

Az agyat nagyon könnyű megtréfálni, hogy egy külső entitást a sajátjaként kezeljen. Több mint egy évtizeddel ezelőtt pszichológusok rájöttek, hogy meg tudnak győzni embereket arról, hogy egy gumikéz a sajátjuk, azáltal, hogy az egyén elé helyezték és úgy simogatták, mintha az az illető valódi keze volna. ?Azt vizsgáljuk, hogy milyen érzéki illúziókat tudunk hozzátenni a rendszerhez a projekt következő fázisában, hogy növeljük a testet öltés érzetét,? mondja Kheddar. Az egyik ilyen illúzió az izmok stimulálása lenne, ami a mozgás érzetét keltené.

A kutatók az algoritmus finomításán is dolgoznak, hogy ne csupán az agy éppen aktív területeit vegyék figyelembe, hanem az agyi aktivitás pontos mintáit. Ez lehetővé teszi majd, hogy egy adott gondolatfolyamat a mozgások nagyobb spektrumát tudja irányítani. ?Például gondolhatunk arra, hogy különböző sebességgel mozgatjuk az ujjainkat és ezt a séta vagy fordulás különböző sebességeivel párosíthatjuk,? mondja Cohen, aki a Rómában rendezett BioRob 2012 konferencián mutatta be a csapat eredményeit.

Egyelőre a robottestet csak egészséges emberek öltötték magukra. A következő fázisban a kutatók szeretnének együttműködni Adrian Owen csapatával a kanadai Western Ontario Egyetemen, hogy robottestüket lebénult vagy kommunikációra nem képes embereken is kipróbálják.

?Szerintem ez igen figyelemreméltó és a lehető legtágabb értelemben is megmutatja hová tartunk. El akarjuk érni, hogy a teljesen magukba zárt vagy akár vegetatív emberek is kommunikálni tudjanak,? mondja Owen. A kutató figyelmeztet ugyanakkor, hogy még hosszú út áll előttük, mire a technológia tényleg képes lesz segíteni a betegeken.

Az elektroencephalogram (EEG) technológia, ami a fejre erősített elektródák segítségével rögzíti az agy elektromos aktivitását, valószínűleg jobb megoldásnak bizonyul az fMRI alkalmazásánál, mivel olcsóbb, használata pedig kényelmesebb, ha hosszabb ideig kell viselni. Habár az EEG technológiát alkalmazták már robotok irányítására, a műszer által rögzített adatok nem olyan pontosak, mint az fMRI által szolgáltatott információk. Ettől függetlenül a kísérlet ?érdekes bepillantást enged abba, hogy mi mindenre lehet képes az ember a jövőben,? mondja Owen.