A headset that reads your brainwaves | Tan Le

Тан Ли: Шлем для считывания мозговых волн

Переводчик: Namik Kasumov Редактор: Larisa Larionova

Up until now, our communication with machines

Вплоть до недавнего времени общение

has always been limited

человека с машиной ограничивалось

to conscious and direct forms.

сознательными и непосредственными формами.

Whether it's something simple

Будь то нечто простое, скажем,

like turning on the lights with a switch,

включение освещения с помощью переключателя,

or even as complex as programming robotics,

или такая сложная вещь, как программирование роботов,

we have always had to give a command to a machine,

машине всегда надо давать команду,

or even a series of commands,

а то и серию команд,

in order for it to do something for us.

прежде, чем она что-то выполнит для человека.

Communication between people, on the other hand,

С другой стороны, общение между людьми

is far more complex and a lot more interesting

намного сложнее и интереснее,

because we take into account

потому что при этом учитывается

so much more than what is explicitly expressed.

намного больше того, что выражено явно.

We observe facial expressions, body language,

Собеседник отмечает выражение лица, жесты и движения,

and we can intuit feelings and emotions

может почувствовать ощущения и эмоции

from our dialogue with one another.

другого человека посредством диалога.

This actually forms a large part

На этом основании человек формирует

of our decision-making process.

большую часть своих решений.

Our vision is to introduce

Мы поставили задачу перенести

this whole new realm of human interaction

целый пласт межчеловеческого общения

into human-computer interaction

в сферу общения человека с машиной,

so that computers can understand

с тем, чтобы компьютеры могли понимать

not only what you direct it to do,

не только наши прямые указания,

but it can also respond

но и могли бы реагировать

to your facial expressions

на выражения лица

and emotional experiences.

и на эмоциональные переживания.

And what better way to do this

Для этого нет ничего лучше,

than by interpreting the signals

чем интерпретация сигналов,

naturally produced by our brain,

возникающих естественным путём в мозгу,

our center for control and experience.

как в центре управления и ощущений.

Well, it sounds like a pretty good idea,

Идея, казалось бы, прекрасная,

but this task, as Bruno mentioned,

но эта задача, как сказал в своём вводном слове Бруно,

isn't an easy one for two main reasons:

не из лёгких по двум основным причинам.

First, the detection algorithms.

Первая проблема – алгоритмы распознавания.

Our brain is made up of

Наш мозг состоит

billions of active neurons,

из миллиардов активных нейронов,

around 170,000 km

с суммарной длиной всех аксонов

of combined axon length.

примерно в 170 тысяч километров.

When these neurons interact,

В момент взаимодействия нейронов

the chemical reaction emits an electrical impulse,

химическая реакция выделяет электрический импульс,

which can be measured.

подающийся измерению.

The majority of our functional brain

В своей большей части функциональная часть мозга

is distributed over

распределена вдоль внешнего

the outer surface layer of the brain,

поверхностного слоя мозга.

and to increase the area that's available for mental capacity,

Для увеличения пригодной для умственных операций площади

the brain surface is highly folded.

поверхность мозга полна складок.

Now this cortical folding

Эти складки коры представляют собой

presents a significant challenge

значительное препятствие

for interpreting surface electrical impulses.

для интерпретации поверхностных электрических импульсов.

Each individual's cortex

У каждого человека кора мозга сложена своим

is folded differently,

собственным узором – весьма подобно ситуации

very much like a fingerprint.

с индивидуальными отпечатками пальцев.

So even though a signal

Сигнал может поступать

may come from the same functional part of the brain,

из той же функциональной части мозга,

by the time the structure has been folded,

но к тому времени, когда структура мозга уже сложилась,

its physical location

физическое расположение этой части может оказаться

is very different between individuals,

в разных местах у разных индивидуумов,

even identical twins.

даже у однояйцовых близнецов,

There is no longer any consistency

и среди поверхностных сигналов

in the surface signals.

уже не наблюдается чёткого соответствия.

Our breakthrough was to create an algorithm

Наш успех основан на создании алгоритма,

that unfolds the cortex,

который как бы разворачивает складки коры,

so that we can map the signals

и таким образом позволяет

closer to its source,

точнее определить источник сигналов

and therefore making it capable of working across a mass population.

и потому быть пригодным к работе с массами населения.

The second challenge

Вторая задача – создание

is the actual device for observing brainwaves.

конкретного устройства для наблюдения за мозговыми волнами.

EEG measurements typically involve

Обычно при замерах ЭЭГ вокруг головы

a hairnet with an array of sensors,

сплетают целую сеточку из сенсоров,

like the one that you can see here in the photo.

примерно как на этой фотографии.

A technician will put the electrodes

Технический работник прикладывает электроды

onto the scalp

к поверхности головы с помощью

using a conductive gel or paste

проводящего геля или клейкого материала,

and usually after a procedure of preparing the scalp

при этом, в качестве подготовки к процедуре

by light abrasion.

обычно надо слегка подстричь голову.

Now this is quite time consuming

Процесс занимает немалое время,

and isn't the most comfortable process.

и он не из самых приятных.

And on top of that, these systems

Кроме того, такая система

actually cost in the tens of thousands of dollars.

обходится в несколько десятков тысяч долларов.

So with that, I'd like to invite onstage

Сейчас я хочу пригласить на сцену

Evan Grant, who is one of last year's speakers,

выступавшего здесь в прошлом году Эвана Гранта,

who's kindly agreed

который любезно согласился

to help me to demonstrate

помочь мне с демонстрацией

what we've been able to develop.

нашей разработки.

(Applause)

(Аплодисменты)

So the device that you see

Перед вами устройство

is a 14-channel, high-fidelity

с 14-канальной системой

EEG acquisition system.

высокоточного приёма ЭЭГ.

It doesn't require any scalp preparation,

Оно не требует ни подготовки волосяного покрова,

no conductive gel or paste.

ни проводящего геля или клейкого материала.

It only takes a few minutes to put on

Нужно всего несколько минут, чтобы включить его

and for the signals to settle.

и установить настройку сигналов.

It's also wireless,

Устройство беспроводное,

so it gives you the freedom to move around.

что даёт свободу передвижения.

And compared to the tens of thousands of dollars

При стоимости обычных систем ЭЭГ

for a traditional EEG system,

в десятки тысяч долларов,

this headset only costs

этот шлем обходится

a few hundred dollars.

всего в несколько сотен.

Now on to the detection algorithms.

Перейдём к алгоритмам распознавания.

So facial expressions --

Выражения лица.

as I mentioned before in emotional experiences --

Говоря об эмоциональных переживаниях, я сказала,

are actually designed to work out of the box

что выражения можно распознавать почти сразу же,

with some sensitivity adjustments

сделав тонкую настройку

available for personalization.

на индивидуальные особенности.

But with the limited time we have available,

Но, с учётом ограничений по времени выступления,

I'd like to show you the cognitive suite,

я бы хотела показать когнитивный пакет,

which is the ability for you

позволяющий манипулировать

to basically move virtual objects with your mind.

виртуальными объектами посредством мысли.

Now, Evan is new to this system,

Эван с этой системой не работал,

so what we have to do first

поэтому для него надо сначала

is create a new profile for him.

создать своей профиль.

He's obviously not Joanne -- so we'll "add user."

«Джоанна» из списка, очевидно, не подходит, и мы добавим

Evan. Okay.

пользователя «Эван». Прекрасно.

So the first thing we need to do with the cognitive suite

В когнитивном пакете первым долгом необходимо

is to start with training

начать с тренинга

a neutral signal.

нейтрального сигнала.

With neutral, there's nothing in particular

«Нейтральный» означает, что Эвану

that Evan needs to do.

ничего особенного делать не надо –

He just hangs out. He's relaxed.

просто расслабиться, погулять.

And the idea is to establish a baseline

Смысл в том, чтобы установить опорные параметры

or normal state for his brain,

нормального состояния его мозга,

because every brain is different.

поскольку каждый мозг индивидуален.

It takes eight seconds to do this,

Прибор проделает это за восемь секунд.

and now that that's done,

После этого выбираем из списка

we can choose a movement-based action.

основанное на движении действие.

So Evan, choose something

Итак, Эван выбери что-нибудь из того,

that you can visualize clearly in your mind.

что ты можешь очень чётко представить себе визуально.

Evan Grant: Let's do "pull."

Эван Грант: Скажем, «притягивание».

Tan Le: Okay, so let's choose "pull."

Тан Ли: Хорошо, выбираем «притягивание».

So the idea here now

Идея в том, что сейчас Эван

is that Evan needs to

должен представить себе,

imagine the object coming forward

как объект приближается

into the screen,

на экране.

and there's a progress bar that will scroll across the screen

Индикатор на экране будет показывать

while he's doing that.

процесс исполнения операции.

The first time, nothing will happen,

В первый раз ничего не произойдёт, потому что

because the system has no idea how he thinks about "pull."

система не знает, как он представляет себе «притягивание».

But maintain that thought

Прошу тебя сосредоточенно

for the entire duration of the eight seconds.

думать об этом в течение всех восьми секунд.

So: one, two, three, go.

Итак, приготовились – поехали!

Okay.

Отлично.

So once we accept this,

При выборе утвердительного ответа

the cube is live.

кубик оживёт.

So let's see if Evan

Теперь посмотрим, действительно ли Эван

can actually try and imagine pulling.

может представить себе притягивание.

Ah, good job!

О! Молодчина!

(Applause)

(Аплодисменты)

That's really amazing.

Это потрясающе!

(Applause)

(Аплодисменты)

So we have a little bit of time available,

У нас есть немного времени, поэтому

so I'm going to ask Evan

я попрошу Эвана сделать

to do a really difficult task.

трудное задание.

And this one is difficult

Трудно оно потому, что

because it's all about being able to visualize something

требуется визуально представить себе нечто,

that doesn't exist in our physical world.

отсутствующее в нашем физическом мире.

This is "disappear."

А именно, «исчезновение».

So what you want to do -- at least with movement-based actions,

Дело в том, что основанные на движении действия

we do that all the time, so you can visualize it.

мы выполняем постоянно и визуализировать их не сложно.

But with "disappear," there's really no analogies --

Но для «исчезновения» аналогов нет.

so Evan, what you want to do here

Итак, Эван, сейчас тебе надо будет представить,

is to imagine the cube slowly fading out, okay.

как кубик постепенно растворяется.

Same sort of drill. So: one, two, three, go.

Сначала такой же тренинг. Итак, приготовились – поехали!

Okay. Let's try that.

Ладно. Попробуем.

Oh, my goodness. He's just too good.

Боже мой! Как у него здорово получается!

Let's try that again.

Попробуем ещё раз.

EG: Losing concentration.

ЭГ: Не могу сосредоточиться.

(Laughter)

(Смех)

TL: But we can see that it actually works,

ТЛ: Во всяком случае, эта штука работает,

even though you can only hold it

пусть даже нам удалось

for a little bit of time.

удержаться лишь чуть-чуть.

As I said, it's a very difficult process

Как я сказала, очень трудно

to imagine this.

представить себе такое.

And the great thing about it is that

Примечательно, что мы дали

we've only given the software one instance

программе лишь один пример того,

of how he thinks about "disappear."

как он представляет себе «исчезновение».

As there is a machine learning algorithm in this --

Поскольку тут алгоритм машинного обучения …

(Applause)

(Аплодисменты)

Thank you.

Спасибо.

Good job. Good job.

Здорово! Молодец!

(Applause)

(Аплодисменты)

Thank you, Evan, you're a wonderful, wonderful

Спасибо, Эван, ты просто великолепно

example of the technology.

продемонстрировал эту технику.

So, as you can see, before,

Как вы видели перед этим,

there is a leveling system built into this software

программа построена на системе соотнесения с нормой

so that as Evan, or any user,

и по мере того, как Эван, или любой другой пользователь,

becomes more familiar with the system,

постепенно свыкается с системой,

they can continue to add more and more detections,

можно добавлять всё больше элементов распознавания

so that the system begins to differentiate

чтобы система могла делать различие

between different distinct thoughts.

между отдельными мыслями.

And once you've trained up the detections,

А как только этап распознавания будет закончен,

these thoughts can be assigned or mapped

отдельные мысли можно отображать

to any computing platform,

на любых вычислительных платформах,

application or device.

приложениях или устройствах.

So I'd like to show you a few examples,

Я покажу вам лишь пару примеров,

because there are many possible applications

но потенциал приложений

for this new interface.

этого нового интерфейса велик.

In games and virtual worlds, for example,

Скажем, в играх и в виртуальном мире

your facial expressions

выражения лица можно

can naturally and intuitively be used

естественно и интуитивно использовать

to control an avatar or virtual character.

для управления аватаром или виртуальным персонажем.

Obviously, you can experience the fantasy of magic

Ясно, что с фантастикой и чудом можно делать опыты

and control the world with your mind.

и управлять миром посредством мозга.

And also, colors, lighting,

Кроме того, цвет, освещение,

sound and effects

звуковые и прочие эффекты

can dynamically respond to your emotional state

могут изменяться согласно эмоциональному состоянию

to heighten the experience that you're having, in real time.

и усиливать ощущения, причём в реальном времени.

And moving on to some applications

Перейдём к приложениям, созданные учёными

developed by developers and researchers around the world,

и разработчиками со всего мира

with robots and simple machines, for example --

с использованием роботов и простых механизмов.

in this case, flying a toy helicopter

В данном случае, это – игрушечный вертолёт,

simply by thinking "lift" with your mind.

взлетающий при мысли «поднимись».

The technology can also be applied

Технологию можно применить также

to real world applications --

и в реальном мире: в данном примере

in this example, a smart home.

в т.н. «интеллектуальном доме».

You know, from the user interface of the control system

Из системы пользовательского интерфейса поступают команды

to opening curtains

открыть гардины

or closing curtains.

или закрыть гардины.

And of course, also to the lighting --

Конечно же, освещение можно

turning them on

включить

or off.

или выключить.

And finally,

И, наконец, приложения

to real life-changing applications,

с потенциалом изменить образ жизни.

such as being able to control an electric wheelchair.

К примеру, управление электрической коляской.

In this example,

В данном случае

facial expressions are mapped to the movement commands.

каждое выражение лица соответствует своей команде.

Man: Now blink right to go right.

Голос: Подмигиваем правой стороной, чтобы повернуть направо.

Now blink left to turn back left.

Подмигиваем левой стороной и вновь разворачиваемся налево.

Now smile to go straight.

Улыбаемся, чтобы двигаться вперёд.

TL: We really -- Thank you.

ТЛ: Мы очень… Благодарю.

(Applause)

(Аплодисменты)

We are really only scratching the surface of what is possible today,

И это лишь верхушка айсберга потенциала сегодняшних возможностей.

and with the community's input,

Через участие сообщества,

and also with the involvement of developers

посредством привлечения разработчиков

and researchers from around the world,

и исследователей со всего мира,

we hope that you can help us to shape

вы, как мы надеемся, можете помочь нам в формировании

where the technology goes from here. Thank you so much.

развития этой технологии. Благодарю вас.