Управління дронами силою думки

Управління дронами силою думки

Управління перспективних дослідницьких проектів Міністерства оборони США (DARPA) оголосило про початок програми Next-Generation Nonsurgical Neurotechnology (N3), основним завданням якого є розробка неінвазивних методів управління різними системами силою думки. В рамках дослідження було відібрано декілька команд з різних університетів, які займаються розробкою двонапрямлених інтерфейсів «мозок-машина».

Ці інтерфейси дозволять «керувати активними системами кіберзахисту, роєм безпілотних дронів або зв’язуватися з комп’ютерною системою». Отримати відповідну систему управління DARPA хоче протягом найближчих чотирьох років.

Як зазначає глава біотехнологічного департаменту DARPA і куратор програми N3 Ал Емонд, в світі вже існує безліч неінвазивних нейротехнологій, але не в тих рішеннях, які потрібні для створення високопродуктивних пристроїв для вирішення задач національної безпеки.

«DARPA готується до майбутнього, в якому комбінація безпілотних систем, штучного інтелекту та кібероперацій може привести до таких швидкоплинних конфліктів, при яких людської реакції для наявних технологій виявиться недостатньо. Створюючи доступний інтерфейс «мозок-комп’ютер» (який не вимагає хірургічної операції) DARPA надає командувачам змогу і надалі активно брати участь в динамічних операціях, що розгортаються на високих швидкостях», – прокоментував Емонд.

Зокрема, мова йде про розробки технологій, які дозволять всього за 50 мілісекунд зчитувати і записувати в клітини мозку нову інформацію в обидва напрямки і взаємодіяти як мінімум з 16 різними точками в мозку з роздільною здатністю 1 кубічний міліметр (цей простір охоплює тисячі нейронів).

Як наголошується в опублікованому агентством на своєму офіційному сайті прес-релізі, участь в програмі по розробці неінвазивних методів управління різними системами силою думки приймають Меморіальний інститут Баттеля, Університет Джонса Хопкінса, компанія PARC, Університет Райса, а також вчені з Університету Карнегі-Меллона.

За словами Ала Емонд, чотирирічна програма буде складатися з трьох фаз розробки. В рамках поточної першої фази у команд буде лише один рік для того, щоб продемонструвати можливість записувати і зчитувати інформацію з клітин мозку. Команди, яким вдасться вирішити цю задачу, пройдуть до наступного етапу програми – протягом 18 місяців їм потрібно буде розробити і випробувати прототипи пристроїв з використанням лабораторних тварин. Групам, які впораються з цим завданням, дозволять перейти до третього етапу розробки – випробування своїх пристроїв за участю людей-добровольців.

У прес-релізі також вказується, що кожна команда вибрала свій підхід в розробці потрібної системи. Так, Меморіальний інститут Баттеля займається системою з мінімальним рівнем інвазивного втручання. Вона складається із зовнішнього трансивера з електромагнітними нанотрансдукторами, які зв’язуються з певними нейронами. Нанотрансдуктори будуть перетворювати електричні сигнали нейронів в магнітні, які буде приймати і аналізувати трансивер. Такий же процес буде проходити і в зворотному напрямку.

Університет Джонса Хопкінса в свою чергу займається абсолютно неінвазивною, когерентною оптичною системою. Вона стежить за змінами оптичної довжини шляху в нервовій тканині, які будуть корелювати з нейронною активністю. Проект компанії PARC об’єднує ультразвукові хвилі і магнітні поля для генерації локалізованих електричних струмів для нейромодуляціі.

Фахівці Університету Райса прагнуть створити мінімально інвазивну систему визначення нейронної активності через дифузну оптичну томографію. Для передачі сигналу в зворотному напрямку, тобто в мозок, команда застосує магнітно-генетичний підхід.

Вчені з Університету Карнегі-Меллона віддають перевагу пристрою, який використовує акустооптичний підхід для виведення інформації з мозку і електричні поля для програмування конкретних нейронів.

«Це нова незвідана територія для DARPA і наступний крок в розробці ефективних інтерфейсів «мозок-комп’ютер». Якщо ми досягнемо успіху в розвитку хоча б деяких з цих технологій, то покладемо початок відкриттю цілої нової системи, якої в даний момент ще не існує», – додав Емонд.