Среда, 03 Март 2021

Математики из России научат экзоскелеты лучше понимать сигналы мозга



Математики из России научат экзоскелеты лучше  понимать  сигналы мозга

3 Августа 2018

МОСКВА, 3 августа Ученые из МФТИ создали ясную модель, которая позволяет достаточно просто расшифровывать сигналы из двигательной коры мозга и отправлять их в экзоскелет. Это спровоцирует их работу и сделает их более удобными для инвалидов, пишут математики в статье, опубликованной в журнале Expert Systems with Applications.

В последние 10 лет нейрофизиологам удалось совершить настоящий прорыв в области создания нейроинтерфейсов – набора микрочипов, исключительных электродов и компьютерных программ, позволяющих подключать к мозгу любой человека и животных кибер-конечности, искусственные глаза и даже те аппараты чувств, аналогов которых нет в природе – тепловизоры и рентгеновизоры.

Возможности нейроинтерфейсов не ограничиваются протезами. К показателю, в марте 2013 года бразильские и американские ученые смогли объединить мозг двух крыс, живущих в тысячах километров милый от друга, в своеобразную локальную сеть, или, как назвали эту конструкцию сами ученые, органический компьютер, и научить их обмениваться информацией.

Подобные микрочипы, как отмечает Стрижов, сегодня многие ученые проектируют использовать для создания систем управления экзокелетами, которые позволят парализованным инвалидам самостоятельно двигаться. Сейчас их применение крайне ограничено из-за сложностей в интерпретации сигналов, поступающих из коры мозга, что требует больших вычислительных ресурсов.

Стрижов и его коллега Анастасия Мотренко решили эту проблему, изготовил достаточно простой набор линейных уравнений, позволяющих интерпретировать сигналы, которые кора мозга человека складывает в тот момент, в тех случаях, когда он желает подвигать рукой или совершить какое-то другое действие.

Сегодня для расшифровки подобных нервных импульсов применяются так называемые нейросети – цифровые аналоги цепочек нервных клеток, способные к самообучению и поискам произвольных закономерностей и шаблонов в огромных массивах данных. Нейросети хорошо справляются с этой задачей, однако их применение требует огромного количества вычислительных ресурсов, из-за чего чипы на их базе нельзя напрямую имплантировать в мозг.

Математики из МФТИ избавились от нейросетей, предположив, что сообщение руки или других конечностей можно описать в виде набора из нескольких линейных уравнений, критерии которых можно вытащить из сигналов, которые электроды считывают из двигательной коры мозга.

Для этого ученые проанализировали данные, которые были записаны японскими нейрофизиологами, наблюдавшими за тем, экие сигналы вырабатывала двигательная кора разума макак во время движения рук и где в это время находились разные части их ног.

Разбив эти регистрации на множество фрагментов и отфильтровав их особым образом, топологи вычислили параметры уравнений и составили новый набор формул, позволяющий предсказывать характер движения руки по тому, какие сигналы в текущий момент времени вырабатывает разум и насколько они похожи милый на друга.

Подобные наборы уравнений, как отмечают ученые, можно решать даже при помощи самых маломощных и миниатюрных микросхем. Это позволит вставлять чипы, декодирующие сигналы мозга, внутрь черепа вместе с электродами, что сделает кибер-протезы и экзоскелеты более удобными для их пользователей, а сами нейроинтерфейсы – более отзывчивыми и быстрыми.


Редактор рубрики


Место события на карте мира:










комментарии (0)


Вы можете оставить комментарии от своего имени, через соц. сервисы



Другие интересные новости


Видео новости на сегодня

Насколько эффективны новые санкции США и ЕС из-за преследования Навального?




Популярное на сегодня

Автоматизированная система анализа заголовков новостей с поиском популярных слов.
Автоматизированная система анализа заголовков новостей
Данные обновляются каждые полчаса.

Эмоции на сегодня

Анализ эмоциональной составляющей новостей.
Анализ эмоциональной составляющей новостей .

Данные обновляются каждые полчаса.

Страны и города

Соотношение количества новостей из разных точек Земли за сутки.
Соотношение количества новостей из разных точек Земли .

Данные обновляются каждые полчаса.

Валюты

Рейтинг валют участвующих в новостях.
Рейтинг валют участвующих в новостях .

Данные обновляются каждые полчаса.





Комментарии к новостям

[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут и ...

[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва. Обычные ...

[23 Мая 2020, 21:30] Александр Семёнов Диагноз никто не подтвердил, кроме знатоков из СМИ. ...

[17 Апреля 2020, 12:09] mkozhin91 Ура! Ждем поскорее тесты, проверяемся и выходим уже с этого карантина ...

[30 Сентября 2018, 15:16] Alexander Санация идет по плану. Интересно, кто станет новым владельцем? ...

[5 Сентября 2018, 20:43] Larisa "С жалобами на подземные толчки". Забавно)) ...

[27 Мая 2018, 04:50] Irina Ошибка: До 2014 года только в Паттайе, по данным таиландских властей, бредили более 60 тысяч россиян. ...

Новости шоу-бизнеса

В Сети появились новые кадры со съемок фильма "Тор: Любовь и гром"

В Сети появились новые кадры со съемок фильма "Тор: Любовь и гром"

МОСКВА, 3 марта —. В Сети разместили новые кадры со съемок предстоящего блокбастера Marvel Тор: Любовь и гром, кой создает лауреат премии Оскар Тайка Вайтити, сообщает DailyMail. По информации издания, производство идет уже два месяца в Австралии. Недавно папарацци заметили на … Прочитать