НЕЙРОКОМПЬЮТЕРНЫЙ ИНТЕРФЕЙС: ПЕРСПЕКТИВЫ, ПРИМЕНЕНИЕ И ПРОБЛЕМЫ - Проблемы Информационных Технологий

НЕЙРОКОМПЬЮТЕРНЫЙ ИНТЕРФЕЙС: ПЕРСПЕКТИВЫ, ПРИМЕНЕНИЕ И ПРОБЛЕМЫ - Проблемы Информационных Технологий

НЕЙРОКОМПЬЮТЕРНЫЙ ИНТЕРФЕЙС: ПЕРСПЕКТИВЫ, ПРИМЕНЕНИЕ И ПРОБЛЕМЫ - Проблемы Информационных Технологий

НЕЙРОКОМПЬЮТЕРНЫЙ ИНТЕРФЕЙС: ПЕРСПЕКТИВЫ, ПРИМЕНЕНИЕ И ПРОБЛЕМЫ - Проблемы Информационных Технологий

НЕЙРОКОМПЬЮТЕРНЫЙ ИНТЕРФЕЙС: ПЕРСПЕКТИВЫ, ПРИМЕНЕНИЕ И ПРОБЛЕМЫ - Проблемы Информационных Технологий
НЕЙРОКОМПЬЮТЕРНЫЙ ИНТЕРФЕЙС: ПЕРСПЕКТИВЫ, ПРИМЕНЕНИЕ И ПРОБЛЕМЫ - Проблемы Информационных Технологий
НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК АЗЕРБАЙДЖАНА

№1, 2021

НЕЙРОКОМПЬЮТЕРНЫЙ ИНТЕРФЕЙС: ПЕРСПЕКТИВЫ, ПРИМЕНЕНИЕ И ПРОБЛЕМЫ

Гашимов Мамед А.

На протяжении долгих лет многие исследовательские центры проводят интенсивные исследования, чтобы установить прямую связь между человеческим мозгом и различными устройствами. Эти исследования были направлены на управление компьютерами, инвалидными колясками, протезами и другими устройствами с помощью сигналов человеческого мозга. Отсюда и появился термин «Нейрокомпьютерный интерфейс» (НКИ). НКИ - это система связи между мозгом и компьютером, которые дополняют друг друга. Интерфейс позволяет человеческому телу общаться не с нервной системой, а с его умственной деятельностью. В статье представлена информация об этапах развития, текущем состоянии и перспективах НКИ.  Проанализирована архитектура НКИ, изучены методы и приемы получения сигналов от мозга, представлен принцип работы устройств по этим сигналам. Показаны эксперименты, проведенные в связи с приложениями НКИ, и полученные результаты. Анализируются некоторые существующие проблемы в этой области и выявляются недостатки для перехода НКИ из лабораторной среды в реальные приложения. Сделаны определенные предложения по дальнейшему развитию НКИ (стр.46-54).

Ключевые слова: Нейрокомпьютерный интерфейс, электроэнцефалография, архитектура нейрокомпьютерного интерфейса, приложения нейрокомпьютерного интерфейса, проблемы нейрокомпьютерного интерфейса.
DOI : 10.25045/jpit.v12.i1.04
Литература
  • Aroosa U., Ureeba A., Muhammad G.K. Recent Trends, Applications, and Challenges of Brain-Computer Interfacing // International Journal of Intelligent Systems and Applications, 2017, 9, no.2, pp.58–65.
  • Jonathan W., Elizabeth W.W. Brain-Computer Interfaces: Something New under the Sun // Oxford Scholarship Online, 2012, pp.3–12.
  • Horgan The Forgotten Era of Brain Chips // Scientific American, 2005, vol.293, no.4, pp.66–73.
  • Donald R.H., Leigh R.H. Intracortical Recording of Brain Activity for Control of Limb Prostheses / Proceedings of the Rehabilitation Engineering Society of North America, 1995, pp.650–658.
  • Jonathan R.W., Niels B., William J.H., Dennis J.M., Hunter P.P., Gerwin S., Emanuel D., Louis A.Q., Charles J.R., Theresa M.V. Brain–Computer Interface Technology: A Review of the First International Meeting // IEEE Transactions on Rehabilitation Engineering, 2000, vol.8, no.2, pp.164–173.
  • Jonathan R.W., Niels B., Dennis J.M. , Gert P., Theresa M.V. Brain–computer interfaces for communication and control // Clinical Neurophysiology, 2002, pp.767–791.
  • Luis F.N., Jaime G. Brain Computer Interfaces, a Review // Sensors, vol.12, no.2,
    1211–1279.
  • Joseph N.M., Jonathan R.W. Clinical Applications of Brain-Computer Interfaces: Current State and Future Prospects // IEEE Reviews in Biomedical Engineering, 2009, vol.2, pp.187–199.  
  • Jerry J.S., Dean J.K., Jonathan R.W. Brain-Computer Interfaces in Medicine // Mayo Clinic Proceedings, 2012, vol.87, no.3, pp.268–279.
  • Alessandro L.S.F., Leonardo C.M., Erica E.C.M., Sarah G.S. A Survey of Interactive Systems based on BrainComputer Interfaces // Journal on Interactive Systems, 2013, vol.4, no.1, pp.3–13.
  • Remigiusz J.R., Marcin K., Andrzej M. Brain-Computer Interface as measurement and control system the review paper // Metrology and Measurement Systems, vol.19, no.3, 2012, pp.427–444.
  • Sarah N.A., Ayman A., Mostafa S.M.M. Brain computer interfacing: Applications and challenges // Egyptian Informatics Journal, 2015, vol.15, pp.213–230.
  • Satyajit S.P., Jain V.K., Sardana H.K. Topical Review: A Review of Various Techniques Used for Measuring Brain Activity in Brain Computer Interfaces // Advance in Electronic and Electric Engineering, 2014, vol.4, no.5, pp.513–522.
  • Jesus M., M. Angel L.G., Francisco P. Trends in EEG-BCI for Daily-Life: Requirements for Artifact Removal // Biomedical Signal Processing and Control, 2017, pp.407–418.
  • Postelnicu C.C., Talaba D., Toma M. Brain computer interfaces for medical applications // Bulletin of the Transilvania University of Brasov, 2010, vol.3, no.52, pp.99–106.
  • BrainGate gives paralysed the power of mind control. https://www.theguardian.com/science/2011/apr/17/brain-implant-paralysis-movement
  • Monkeys move robotic arm using brain power. https://www.nature.com/news/2008/080528/full/news.2008.861.html
  • Prajakta S.R. Survey on Brain Computer Interface // Advances in Computational Sciences and Technology, 2017, vol.10, no.5, pp.1463–1470.
  • Abhinav K., Abhineet A., Anupam L. Neuralink- An Elon Musk Start-up Achieve symbiosis with Artificial Intelligence / International Conference on Computing, Communication, and Intelligent Systems, 2019, pp.105–109.
  • Hongmei C., Qin J., Wenzhang L., Xiujun L. Review article: the key technologies of brain-computer interface / Journal of Physics: Conference Series, 5th International Conference on Intelligent Computing and Signal Processing, 2020, vol.1544.
  • QianQian L., Ding D., Mauro C. Brain-Computer Interface Applications: Security and Privacy Challenges / IEEE Conference on Communications and Network Security, 2015, pp.663–666.
  • Claire W. The successes and limitations of brain-computer interface technology. http://incubator.rockefeller.edu/the-successes-and-limitations-of-brain-computer-interface-technology/
  • Exploring the benefits and risks of brain computer interface, https://www.allerin.com/blog/exploring-the-benefits-and-risks-of-brain-computer-interface
  • Praveena P., Bogineni S.S., Bhargavi P.S. A Brief Study of Brain Computer Interface Advantages & Its Disadvantages /  International Conference on Science, Technology and Management, 2017, pp.565–572.