Beyin-Bilgisayar Arayüzleri (BCI’lar) İlerliyor, Nörolojik Durumları Olanlara Umut Veriyor

Beyin-bilgisayar arayüzlerine (BCI’lar) olan talep artmaya devam ediyor. BCI’lar bilim kurgu gibi görünebilir, ancak bugünkü sistemlere yapılan araştırma ve geliştirme, onları bazı şaşırtıcı şeyler yapabilir hale getiriyor. Bu cihazlar, insanların sadece düşünceyle elektronik cihazlarla iletişim kurmasını sağlıyor. Özellikle, Carnegie Mellon’dan bir araştırmacı grubu, BCI kalitesini artırmanın bir yolunu keşfettiklerine inanıyor. İşte bilmeniz gerekenler.

çalışma, Nature Communications’ta yayınlanan bu çalışma, invazif olmayan BCI performansını artırmak için yeni bir yöntem tanıtıyor. Bu yöntem, giyilebilir cihazlar ile zihin arasındaki veri iletimini iyileştirmek için ultrasonları kullanıyor. Bu nedenle, sonuçları tüm topluluğu heyecanlandırdı.

Beyin-Bilgisayar Arayüzleri (BCI’lar)

Beyin-bilgisayar arayüzleri, insan ve makine etkileşiminin doğal evrimidir. Birçok kişi, ilk klavyenin çok düşünülmeden yapıldığını öğrenince şaşırıyor. Bilgisayar tasarımcıları, bir makineye metin girmenin yeni bir yolunu yaratmaktan çok başka görevlere odaklanmışlardı. Şimdi, makinelerle etkileşim, bu anları sorunsuz hâle getirmeye çalışan geliştiriciler için temel bir odak haline geldi.

BCI cihazları bu görevi yerine getirebilir. Bu cihazlar beyninizdeki elektromanyetik darbeleri ölçer ve bu darbeleri eylemlere dönüştürür. En iyi sistemler, giyilebilir cihazlar gibi invazif olmayan prosedürlerle sinir devrelerini izler. Bu teknolojinin avantajı, üretiminin ucuz, kullanımının kolay ve herkesin özelliklerinden yararlanabilmesidir.

Beyin-Bilgisayar Arayüzleri Pazarı Yükselmeye Hazır

En son Skyquest raporuna göre, BCI pazarı gelir artışı yaşayacak. Veriler, pazarın 2030 yılına kadar 6,18 milyar dolara genişleyeceğini gösterdi. Bu büyüme, sonraki yıllar için %17,16 yıllık bileşik büyüme oranını (CAGR) temsil ediyor. Bu büyüme, tıp, oyun ve eğlence sektörlerinde artan kullanım dahil olmak üzere birçok sektörden geliyor.

Aynı çalışma, yapay zeka ve makine öğreniminin bu teknolojiyi yeni seviyelere nasıl taşıdığını ortaya koydu. Bu algoritmalar, sistemlerin daha fazlasını öğrenmesini ve doğruluğu artırmasını sağladı. En iyisi, ne kadar çok veri alınırsa performans o kadar iyi olur. Sonuç olarak, BCI pazarı ciddi bir büyümeye hazırlanıyor.

Beyin-Bilgisayar Arayüzleriyle İlgili Sorunlar

BCI konsepti kağıt üzerinde harika görünebilir, ancak beyin dalgalarını çözümlemek hayal edilenden çok daha zor. Özellikle çalışmanın büyük bir kısmının invazif olmayan bir şekilde yürütülmesi gerektiğini düşündüğümüzde. Kamu, beyin çipi implantlarıyla ilgili hatalı sonuçlar yaşayan çok sayıda yaralı hastaya tahammül edemez.

Invazif olmayan BCI’lar en iyi seçenektir. Entegre edilmesi kolaydır ve hatta ağır engelli bireyler tarafından da evrensel olarak kullanılabilir. Günümüzde, invazif olmayan BCI’lar beyin dalga aktivitesini kafatası dışından ölçer. Bu ek interferans katmanı, cihazların doğruluğunu önemli ölçüde azaltır ve invazif seçeneklere göre daha yüksek hata oranlarına yol açar.

Çalışma

“V5’e transkranial odaklı ultrason, özellik tabanlı dikkati modüle ederek insan görsel hareket beyin-bilgisayar arayüzünü geliştirir” başlıklı çalışma, ultrason hedefli nöromodülasyonun invazif olmayan BCI’larla beyin iletişim yeteneklerini artırabileceğini ortaya koyuyor. Araştırmacılar, transkranial odaklı ultrason (tFUS) ile yüksek yoğunluklu elektroensefalografi (EEG) kaynak görüntüleme (ESI) kombinasyonunun performansı artırıp çift yönlü iletişim yapabilme yeteneği sağlayıp sağlayamayacağını test etmek istediler.

Araştırmacılar

Rapor, Bin He liderliğindeki Carnegie Mellon araştırmacıları tarafından sunuldu. Ekibi, BCI teknolojisini araştırmak, geliştirmek ve iyileştirmek için yıllar harcadı. Özellikle, araştırmacılar invazif olmayan BCI’larda uzmanlaşmış olup, bu çalışmayı yürütmek için ideal grup olmayı sağlıyor.

Özellikle, çalışma NIH’in BRAIN Initiative (Beyin Girişimi) ve Bağımlılığı Uzun Vadeli Sonlandırma Girişimi (NIH HEAL Initiative) tarafından önemli ölçüde destek gördü. Bu gruplar, araştırmacıların ihtiyaç duyduğu tüm araçlara erişimini sağlamak için maddi ve mali destek sağladı. Veriler şimdi, çok ihtiyaç duyulan çeşitli bilimsel çalışmalara yönlendirilecek.

Test

Çalışmanın test aşaması, özel olarak üretilmiş bir EEG başlığı takılan 25 deneği tanıttı. Başlık, beyin dalgalarını yakalayıp kaydedecek şekilde tasarlandı ve ardından işlenmek üzere bir AI algoritmasına gönderildi. Sistem, dalgaları çözümlemek ve deneyimlerini genişlettikçe performansı artırmak için derin öğrenme algoritmaları kullanıyor.

Katılımcıların iki ana görevi vardı. İlk görev, bir robotik kolu kontrol etmekti. Tüm denekler, sadece zihinlerini kullanarak mekanik eli başarılı bir şekilde manipüle edebildi. Sonraki testte katılımcılar bir BCI yazıcı kullandı. Yazıcılar, engelli bireylerin iletişimini geliştirmek için yaygın olarak kullanılır.

Sonuçlar

Çalışmanın sonuçları göz açıcıydı. Katılımcılar robotik kolu kolaylıkla manipüle edebildi. AI algoritması, beyin aktivitesini gerçek zamanlı olarak ilgili görevlere başarıyla çevirdi ve çözdü. Cihaz daha sonra bir geri dönüş sinyali kodlayarak bireye görevin tamamlandığını bildirdi. Bu çift yönlü iletişim, bu teknoloji için bir ilk olup, gelişimde büyük bir dönüm noktası oldu.

Veriler, tFUS’un EEG giyilebilir cihazların performansını önemli ölçüde artırdığını gösterdi. Cihazlar beyin aktivitesini daha iyi yakalayabildi ve bu da BCI yazıcı görevindeki hatayı azalttı. Yüksek frekanslı dalgalar, teta ve alfa aktivitelerini, dorsal görsel işleme ve yükseltilmiş teta sinir osilasyonunu artırmaya yardımcı oldu. Sonraki sinyaller konsantrasyonu geliştirdi.

Kaynak – Carnegie Mellon

BCI Yazıcı Test Sonuçları

BCI yazıcı test sonuçları, katılımcıların beyin görsel korteksine dışarıdan odaklı bir ultrason ışını uygulandığında istenen kelimeyi tutarlı bir şekilde başarılı bir şekilde heceleyebildiklerini gösterdi. Bilim insanları sonuçlarını araştırdı ve nöromodülasyonun sinirsel katılımı artırdığını, daha yüksek doğruluk sağladığını keşfetti. Katılımcılar testin bir parçası olarak Carnegie Mellon dahil karmaşık kelimeleri heceleyebiliyor. Sonuç olarak, bu atılım, dünya çapında milyonlarca engelli bireyin yaşamını iyileştirebilir.

Faydalar

Bu araştırma önümüzdeki aylarda ciddi faydalar sağlayabilir. İlk olarak, çalışmaları BCI teknolojisine yönelik yatırım ve araştırmayı daha da ilerletmeye yardımcı oluyor. Klavye, kişisel bilgisayarın tanıtılmasından beri aynı kalmıştır. BIC, yeni bir teknoloji çağının kapılarını açacak büyük bir yükseltmeyi temsil eder.

Araştırmacılar, odaklı ultrason nöromodülasyonunun beyne dış EEG sensörleriyle iletişim yeteneğini nasıl artırdığını gösterdi. Şimdi ekip, teknolojilerinin daha küçük versiyonlarını herkesin her yerde kullanabileceği şekilde geliştirmeyi hedefliyor. Ayrıca, daha fazla veri eklendikçe AI modeli genişleyecek.

Kullanım Durumu

BCI bilgisayar cihazları için birçok kullanım durumu vardır. Akıllı telefonunuzu sadece düşüncenizle kontrol ettiğinizi hayal edin. Ortalama bir kişi için bu görev sihir gibi görünebilir ancak bilim çok uzak değil. Bu teknolojinin fark yarattığı yer, temel kullanım durumlarına daldığınızda ortaya çıkar:

Sağlık

Dünya çapında milyonlarca insan engelli ve iletişim kuramıyor ya da karmaşık görevleri yerine getiremiyor. BCI’ların AI ile entegrasyonu, bu bireylerin yaşamını çok daha basit hâle getirebilir. Bu teknoloji, otomatik seyahat hizmetleriyle birleşerek ortalama bir kişinin fiziksel durumuna bakılmaksızın dolaşmasını ve görevleri yerine getirmesini sağlayacak. Nörolojik durumları olanlar için bu çözüm tamamen mantıklı.

Sanayi

BCI’ların endüstriyel süreçleri düzene sokabileceği sonsuz yollar vardır. Bu protokoller, mühendislerin ve diğer yetenekli çalışanların değerli verilere gerçek zamanlı erişmesini ve paylaşmasını sağlayacak. Bu bilgi, güçlü AI algoritmalarıyla birleşerek verimliliği artıracak ve mümkün olan her yerde sonuçları iyileştirecek.

Bu Araştırmadan Yararlanabilecek Şirketler

BCI’lar üzerindeki devam eden araştırma, gelecekte yeni teknolojilerin benimsenmesini teşvik edecek. Özellikle, çoğu sektördeki teknik engellerin ortadan kaldırılması, BCI’ların daha yaygın hâle gelmesiyle gerçek olacak. Şimdilik, BCI pazarının genişlemesiyle akıllıca konumlanmış birkaç firma aşağıda listelenmiştir.

1. Blackrock Neurotech

Blackrock Neurotech, BCI sektöründe büyük bir rakiptir. Firma, BCI teknolojisini kullanan halka açık birden fazla ürün sunmaktadır. MoveAgain BCI sistemi, engelli bireylerin hareket kabiliyetini, iletişimini ve daha fazlasını BCI’lar aracılığıyla geliştirmesini sağlayan FDA onaylı bir çözümdür.

Blackrock Neurotech, invazif BCI teknolojisinde uzmanlaşmıştır. Bu küçük implantlar, kafatası interferansını önlediği için invazif olmayan tekniklere göre daha iyi sinyal gücü ve doğruluk sunar. Firma ayrıca engelli bireylere düşünceleriyle fare imlecini hareket ettirebilecek bir ürün sunar. Bu özelliklerin tümü, milyonlarca insanın yaşamını iyileştirme potansiyeline sahiptir.

Blackrock Neurotech varlıkları artış gösteriyor. Şirket, lansmanda USDT (TETHER) üzerinden büyük bir finansman sağladı ve bunu ürün tekliflerini ve araştırmalarını artırmak için kullandı. Şirketin en yeni ürünü Neurolace olarak adlandırılıyor. Bu, önceki ürünlerden daha yüksek hassasiyet sağlamak için +10k kanal içeren son derece hassas bir implanttır.

2. Trimble

(TRMB )

Trimble, BCI teknolojisini inşaat sürecine temel bir ek olarak görüyor. Firma, mimarlık, mühendislik ve inşaat sektörlerini güçlendirmek için tasarlanmış ürünlerde uzmanlaşmıştır. Firma, akıllı veri çözümleri sundu ve yakın zamanda Neurable ile ortaklık kurarak performans ve verimliliği artıran yeni araçlar tanıtmayı hedefledi.

Bu sektörde BCI giyilebilir cihazının kullanımı, büyük projelerde yaratım ve iş birliği çabalarını düzene sokmaya yardımcı olacak. İnşaatçıların karmaşık teorileri ve kavramları iletişim yeteneğini geliştirecek. AR ve VR çözümlerinin entegrasyonu, mühendisliğin değiştiği birkaç yoldan sadece biri. Gelecekte, AI destekli mühendisler, BCI sistemlerini yeni tasarımlar düşünmek için kullanacak ve bu tasarımlar onaylanıp üretilmeden önce test için simülasyonlara gönderilecek.

Trimble, kalite konusunda itibar kazanmış bir ABD merkezli yazılım ve donanım sağlayıcısıdır. Üreticinin geçmişi ve sunduğu ürünler, onu herhangi bir portföye iyi bir ek yapar. Ayrıca, BCI teknolojisiyle yaptıkları çalışma, sektörü alt üst etme potansiyeline sahiptir.

Diğer Önemli BCI Gelişmeleri

Bahsedilmeye değer birçok başka BCI gelişmesi ve projesi vardır. Bu teknolojik atılımlar, yenilik ve benimsenmeyi sürdürerek ilerletiyor. İşte son zamanlarda yapılan en dikkat çekici BCI gelişmelerinden birkaç tanesi.

Çin Ordusu

Çin ordusu, yeni bir BCI arayüzünü sergiledikten sonra birçok kişiyi endişelendirdi. Arayüz, cihazı kullanarak gerçek zamanlı olarak mekanik bir kolu başarılı bir şekilde kontrol eden bir maymuna bağlandı. Özellikle, Çin hükümeti BCI teknolojisinin büyük bir savunucusudur. Geçmişte, bu teknolojiyi hafıza, uyku, dikkat ve diğer beyin fonksiyonlarını geliştirmek için harika bir yol olarak övdüler. Şimdi, bu teknoloji savaşçılarının performansını artırmaya yardımcı olacak.

Amerikan Ordusu

Geri kalmamak adına, ABD ordusu da kendi BCI deneyimlerine katıldı. Bir çalışmada, askerlerin zihinleriyle robot köpekleri kontrol etmesi sağlandı. Araştırmacılar, bir askerin mekanik bir köpeği harita üzerindeki çeşitli yol noktalarına yönlendirmesini sağladı. Asker, Microsoft HoloLens platformunu kullanıyordu.

Bu, ABD ordusunun BCI’ların sunduğu yeteneklere ilk girişimi değildir. 2015 yılında, araştırmacılar engelli bir kadını beyin sinyalleriyle simüle bir F-35’i kontrol etmesini sağladı. Sonuç olarak, gelecekte savaş, hayal edilenden daha çok zihinsel bir hal alabilir.

Beyin-Bilgisayar Arayüzlerinin Geleceği

Araştırmacılar daha hassas ve etkili beyin dalgası ölçüm cihazları ve giyilebilirler geliştirdikçe, BCI’ların yetenekleri artacak. Gelecekte, sinyal işleme, karmaşık beyin aktivitesini kolayca kodlayabilen gelişmiş AI modelleriyle birlikte iyileştirilecek. Böylece, bir pizza istediğinizde sadece düşünmekle kalmayacak, bir dronun sıcak bir pizzayı kapınıza getirdiği gün çok uzak olmayacak.

Beyin-Bilgisayar Arayüzleri Dünyayı Değiştirebilir

BCI’ların sınırsız potansiyeline baktığınızda, herkesin neredeyse süperinsan yeteneklerine sahip olduğu bir geleceği görmek kolaydır. Zihninizi kullanarak iletişim kurmayı, inşa etmeyi ve fikir paylaşmayı hayal edin. Tüm bu görevler ve daha fazlası, Carnegie Mellon’dan gelen dâhiyane mühendislerin sürekli çabaları sayesinde çok yakında gerçeğe dönüşüyor.

Heyecan verici blockchain projeleri hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz burada.