Sandbox Tech: Terenul De Joacă Al Ingineriei Neuronale

{h1}

Studenții universității din washington fac jocuri video emg bazate pe mușchii faciali.

Dacă zâmbetul pentru un joc video ar putea fi, de la sine, suficient pentru a face unii oameni fericiți, atunci „Unicorb” - un joc video controlat de mușchii faciali ai unui jucător - ar trebui privit ca ceva asemănător cu o fântână cibernetică de bucurie. De ce? Deoarece obiectul jocului video este să zâmbești în mod repetat, pentru a păstra un unicorn în zbor, în timp ce sare prin curcubee într-un videoclip. Expresiile faciale ale jucătorilor pot fi detectate și traduse în controale Unicorb deoarece, în timp ce se joacă, trebuie să poarte Thalia - un sistem interactiv de purtat, care captează semnale martorale din expresiile faciale.

"Thalia este musa bucuriei", a declarat James Wu, co-creator al Thalia și Unicorb și student absolvent în bioinginerie la Universitatea din Washington. "Multe studii au demonstrat că doar actul fizic de a zâmbi îmbunătățește starea de spirit generală și sănătatea mentală"

((ImgTag | //WordsSideKick.com/images/i/000/067/605/i02/UnicorbTeam.jpg? 1403711942 | null | De la stânga la dreapta: James Wu, Tiffany Youngquist, Tyler Maxfield și Karl Marrett de la Universitate din Washington a creat jocul "Unicorb" pentru competiția Tech Sandbox din 2014. Utilizatorii controlează jocul prin semnale electrice generate de zâmbetele lor.Aceste semnale sunt preluate de electrozii non-invazivi. Astfel de interfețe creier-calculator sunt cercetate la NSF Engineering Research Centrul pentru Ingineria Neurală Sensorimotor, care este dedicat dezvoltării de noi tehnologii pentru a ajuta persoanele paralizate sau cu handicap. Centrul deține, de asemenea, competiția anuală Tech Sandbox. | Eric H. Chudler, Centrul pentru Ingineria Neurală Sensorimotor | null | fals))

Thalia și Unicorb au fost create de Wu, alături de alți trei studenți ai Universității din Washington: Karl Marrett, un student absolvent care are un fond de cercetare în neurologie, Tyler Maxfield, un licențiat în bioinginerie și Tiffany Youngquist, un student absolvent de bioinginerie. Studenții au creat Thalia și Unicorb pentru o competiție din 2014 numită Tech Sandbox, care a avut loc la sfârșitul unui curs, numită și „Tech Sandbox”, oferită la Universitatea din Washington în 2014.

Scopul Tech Sandbox a fost explicat de Lise Johnson - instructorul Tech Sandbox și managerul de educație al Centrului pentru Inginerie Neurală Sensorimotor (CSNE), un centru de cercetare în inginerie finanțat de Fundația Națională de Știință și cu sediul la Universitatea din Washington: " Studenții ar trebui să creeze proiecte care să demonstreze principiile de bază ale ingineriei neuronale și ar trebui să fie, de asemenea, lucruri care pot funcționa ca demonstrații educaționale. Vrem să fie distractive și interesante și, eventual, comercializabile, comercializabile. "

De asemenea, competiția Tech Sandbox oferă un mecanism pentru încurajarea studenților și a facultăților să experimenteze cu echipamentele sofisticate ale CSNE.

Ce este într-un zâmbet?

Inițial, creatorii Thalia și Unicorb au dorit să încorporeze în jocul lor o electroencefalogramă (EEG), care măsoară semnalizarea din lobul occipital al creierului, unde informațiile vizuale sunt procesate. Dar, deoarece semnalizarea electrică a mușchilor este mai robustă, echipa în schimb a încorporat în final jocului lor o electromiogramă (EMG), care măsoară activitatea electrică de repaus și contractare a mușchilor.

Deși anterior EMG-urile au fost folosite pe scară largă pentru a studia mușchii feței, utilizarea EMG-urilor într-un joc video este inedită.

În timpul unui joc, electrozii EMG de la Thalia trebuie să fie poziționați pe mușchii specifici aflați în jurul gurii, ochilor fiecărui jucător și a altor zone faciale care se mișcă în moduri caracteristice atunci când oamenii își exprimă fericirea sau surpriza. Electrozii captează semnalizarea jucătorului muscular, care este apoi amplificat și interpretat pentru a controla înălțimea și viteza unicornului de zbor al Unicorb.

"Semnalele de control sunt proiectate astfel încât să trebuie să vă folosiți mușchii zâmbitori și mușchii surpriză", a spus Youngquist. „Ideea este că, prin feedback-ul facial, putem obține o stare de fericire sau de pozitivitate la utilizator”.

Creatorii Thalia și Unicorb speră că dezvoltarea ulterioară a Unicorb poate duce în cele din urmă la utilizarea acesteia ca terapie pentru depresie, în special pentru copiii mici.

Un experiment în curs

Competiția Tech Sandbox a fost pilotată pentru prima dată în 2013 ca activitate extrașcolară. Apoi, în 2014, a fost oferit pentru prima dată în cadrul cursului Tech Sandbox. Grupuri de studenți și absolvenți se înscriu în Tech Sandbox ca echipe și, la sfârșitul trimestrului, concurează în competiția anuală Tech Sandbox.

Deși nu sunt necesare condiții prealabile pentru înscrierea la cursul Sand Sand Tech, până în prezent, acesta a atras în principal studenți în bioinginerie, împreună cu câțiva studenți din alte discipline.

„Este un fel de experiment în curs”, a explicat Johnson. "Nu există prelegeri și nu există curriculum. Unul dintre lucrurile bune despre oferirea acestuia ca curs este că există un fel de stimulent pentru ca oamenii să facă o treabă bună."

WrestleBrainia 3000 a câștigat competiția studenților Tech Sandbox din 2013.

WrestleBrainia 3000 a câștigat competiția studenților Tech Sandbox din 2013.

Beneficiile tehnice Sandbox

În timpul cursului Tech Sandbox din 2014, Johnson a solicitat de la fiecare echipă rapoarte privind progresele, astfel încât să le poată sfătui împotriva ideilor proaste și să le țină pe drum pentru a-și termina dispozitivele.

„Unul dintre cele mai mari lucruri pe care le poți învăța când încerci să construiești o tehnologie în numai 10 săptămâni este ceea ce ideile vor funcționa și ce nu”, a spus Marrett, care și-a propus să îmbunătățească înțelegerea ingineriei neuronale prin Tech Sandbox.

"Proiectul câștigător de anul trecut (2013) a fost utilizat în tone și tone de demonstrații educaționale și de sensibilizare", a spus Johnson, referindu-se la WrestleBrainia 3000 - un joc care folosește semnale EMG din brațele a doi concurenți umani pentru a controla lupta cu brațele. roboți. „Toți s-au distrat bine, așa că ne-am gândit că ar fi un lucru bun să continuăm”.

Studenții din cursul 2014 Sand Sand Tech au beneficiat de îndrumări de la Johnson și sfaturi despre proiectele proiectului lor de la asistentul lor didactic Dev Sarma, unul dintre creatorii WrestleBrainia. De asemenea, Tech Sandbox a oferit oportunități pentru studenți să primească mentorat de la colegii de echipă care sunt studenți absolvenți; acești studenți absolvenți, la rândul lor, câștigă experiență de mentorat.

"Această competiție mi-a permis să lucrez cu studenți absolvenți, care sunt destul de informați în domeniile lor", a spus Maxfield. „A fost destul de benefic să aveți atmosfera de grup și să puteți veni cu idei și să le scoateți din punct de vedere logistic”.

În 2014, cinci echipe s-au înscris în Tech Sandbox pentru a câștiga tablete și o șansă de a demonstra înțelegerea ingineriei neuronale. Proiectul câștigător al anului a fost vHAB, un joc de realitate virtuală care ajută pacienții cu accident vascular cerebral să-și recapete controlul motor al mâinilor. Răspunzând chiar și celor mai mici mișcări ale jucătorilor, vHAb poate fi utilizat pentru a ajuta la urmărirea progresului pacienților și pentru a le oferi feedback motivant pe parcursul perioadelor de recuperare, care pot fi lungi și pline de emoții.

Viitorul tehnologiei Sandbox

CSNE extinde în prezent modelul unic Tech Sandbox la instituțiile partenere - MIT, Colegiul Morehouse și Universitatea de Stat din San Diego - pentru a evalua scalabilitatea potențială, în special pentru instituțiile care pot fi limitate de resurse limitate sau de puțini studenți de grad. Astfel de eforturi pentru îmbunătățirea adaptabilității Tech Sandbox ar ajuta probabil să încurajeze studenții din grupuri tradițional subreprezentate să participe la știință și inginerie.

Keith Roper, director de program NSF care supraveghează CSNE, a declarat: „Conștientizarea de la Sand Sandul Tech asupra aspectelor cognitive, psihologice și de bunăstare ale ingineriei neuronale este o extindere a activității interdisciplinare la centru, care angajează profesioniști din domeniul medical și al sănătății cu ingineri să utilizeze tehnologia atât pentru a avansa știința, cât și pentru a beneficia societatea în moduri importante. "

Nota editorului: Cercetătorii descriși în articolele din spatele Scenelor au fost susținuți de Fundația Națională de Știință, agenția federală însărcinată cu finanțarea cercetării și educației de bază pe toate domeniile științei și ingineriei. Orice opinii, concluzii și concluzii sau recomandări exprimate în acest material sunt cele ale autorului și nu reflectă în mod necesar opiniile Fundației Naționale a Științei. Vezi În spatele Arhivei Scenelor.





RO.WordsSideKick.com
Toate Drepturile Rezervate!
Reproducerea Oricăror Materiale Permise Prostanovkoy Doar Link-Ul Activ La Site-Ul RO.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RO.WordsSideKick.com