Interfejs, styk człowieka z maszyną i komunikacyjna granica pomiędzy fizycznym a wirtualnym, jest obiektem badań wielu dysycyplin naukowych. Wciąż poszukujemy najlepszej, najskuteczniejszej, najszybszej oraz najwygodniejszej metody na komunikację z komputerem. Osobne miejsce w tej ewolucji ma futurystyczna wizja psychokinezy, wchodzenia w interakcję z oprogramowaniem i sprzętem za pomocą myśli. Jak blisko jesteśmy opracowania interfejsu mózg-maszyna? Odpowiedzią może być Epoc.js.
Epoc.js – interfejs mózg-maszyna
Epoc.js to otwarty framework opracowany przez Charlie Herard na potrzeby urządzeń Emotiv – komercyjnych „domowych” elektroencefalografów badających aktywność mózgu, którą można następnie śledzić w aplikacji mobilnej. Sama Herard zaczęła prace nad badaniem styku człowieka i maszyny od… kulistego robocika Sphero. Wykorzystała czujnik ruchu z funkcją śledzenia oraz JS do opracowania mechanizmu zdalnego sterowania Sphero – wystarczyło przesunąć ręką nad czujnikiem, by robot zmienił położenie. Udało się nawet opracować komponent, który szybkość ruchu konwertował na siłę z jaką „pchnięty” zostanie robot. I to wszystko w JavaScripcie.
Później było już tylko ambitniej – programistka kupiła zestaw elektrod Neurosky i rozpoczęła zabawę z gotowym javascriptowym frameworkiem, Neurosky to jednak dość prymitywne urządzenie. Wyposażone jest w zaledwie trzy elektrody zdolne do określenia dwóch umownych stanów aktywności fal mózgowych – skupienia i medytacji. Wówczas skrzyżowały się drogi Herard i Emotiv, firmy, które oferowała znacznie bardziej zaawansowane zestawy wyposażonych w 14 elektrod. Dla porównania – siatki EEG wykorzystywane w badaniach medycznych mają co najmniej 19, a w eksperymentach naukowych wykorzystuje się układy złożone z nawet 256 elektrod.
Jak to działa?
Czternaście elektrod to czternaście kanałów pobierających próbki 2048 razy na sekundę. Umożliwia to monitorowanie fal mózgowych w zakresie od 0,16 Hz do 43 Hz. Same częstotliwości występują w zakresie 0,5 do około 100 Hz, jednak od 32 Hz w górę mamy do czynienia z grupą częstotliwości gamma, charakterystycznych dla wzmożonej koncentracji, nauki i procesów poznawczych. Oznacza to, że Emotiv pozwala na rozpoznanie wszystkich głównych grup częstotliwości fal mózgowych, oznaczanych literami greckiego alfabetu – delta (0,5-4 Hz), theta (4-8 Hz), alpha (8-13 Hz), beta (13-32 Hz) i wspomniana gamma.
Na tyle zaawansowany zestaw elektrod pozwolił Herard na stworzenie kilku demonstracji z wykorzystaniem autorskiego frameworka Epoc.js. Zaprezentowała na przykład, jak za pomocą myśli manipuluje trójwymiarowym otoczeniem. Jak tego dokonała? Tutaj zaczynają się schody – wszak nie sposób na żądanie, w jednej chwili, przejść ze stanu skupienia do medytacji. Tutaj do akcji wchodzi Emotiv – komercyjne oprogramowanie dostarczane z elektroencefalorafem pozwala „ćwiczyć” konkretne myśli, które później jako fale interpretowane są na konkretne komendy, np. pchnięcia, obrotu, podniesienia, likwidacji obiektu.
To nie pierwsze tego typu przedsięwzięcie. W ostatnim czasie głośno było o między innymi BrainGate2 – interfejsie, który niemal dokładnie w taki sam sposób pozwalał na poruszanie kursorem. Duet Emotiv i Epoc.js zdaje się mieć jednak większe możliwości, gdyż poza nawigacją w dwóch wymiarach (kursor) pozwala na manipulowanie modelami 3D. Wciąż jednak komendy są więcej niż umowne, zaś nawigacja zwyczajnie niedokładna. Pomysły na interfejs psychokinetyczny są do siebie na ogół podobne i mogą uświadamiać nam, że jeśli chodzi o interfejs użytkownika, to poszukiwania wciąż trwają. Czy słusznie?
A może idealny interfejs już istnieje?
Oprócz rozwiązań pokroju Epoc.js, testuje się mnóstwo innych wariantów, będących w znacznie bardzie zaawansowanym stadium rozwoju. Wymienić tu należy przede wszystkim głosowych asystentów – Siri, Cortanę oraz Asystenta Google – na których rozwój przeznacza się ogromne zasoby. Oprócz interfejsów głosowych, a raczej przetwarzających mowę na tekst, mamy jeszcze czatboty, będące już znacznie bliżej interfejsu najbardziej naturalnego w komunikacji z komputerem. Nie potrzebuje on myszki, ani nawet rozbudowanych środowisk okienkowych. Jest szybki, jego możliwości są ogromne, a o jego niezawodności świadczy to, że wykorzystuje się go w najpoważniejszych zastosowaniach – chodzi oczywiście o polecenia tekstowe.
Szybka migracja w wielu zastosowaniach z myszki i klawiatury na ekrany dotykowe pokazała, że nawet przyzwyczajenia trwające dekadami mogą przeminąć. Pęd do tego, by opracować interfejs idealny – niezależnie od tego, czy będzie to psychokineza, asystent głosowy, czatbot czy klawiatura i myszka – może się okazać zatoczeniem wielkiego koła. Jak pokazuje praktyka, ze wszystkich wymienionych koncepcji najbardziej naturalnym, ponadczasowym i uniwersalnym interfejsem wykorzystywanym do kontaktu człowieka z maszyną może być stary dobry wiersz poleceń.
