Создана система для управления киберчерепахами силой мысли

Специалисты из Корейского института передовых технологий (KAIST) представили нейроинтерфейс для дистанционного управления движениями черепахи, которое осуществляется силой мысли человека.

Ранее учёные уже демонстрировали способ управления животными, к примеру, при помощи магнитов и добавления "искусственного" гена. Кроме того, активно развиваются технологии создания так называемых кибернасекомых – жуков, тараканов, стрекоз и саранчи.

На этот раз специалисты решили испытать новую систему контроля, которая основывается на инстинктивном поведении животных и подразумевает управление кем-то покрупнее насекомого. Выбор пал на черепах, поскольку их поведение при преодолении препятствий легко предсказуемо.

Зоологами ранее было доказано, что черепахи воспринимают источник белого света как открытое пространство, и потому инстинктивно движутся в его сторону. Тем временем чёрный цвет черепахи стают препятствием и стремятся обойти его – точно так же, как обходят объекты, загораживающие обзор на их пути.

Эти свойства черепах авторы исследования использовали для управления животным при помощи интерфейса "мозг-компьютер". На голове черепахи учёные закрепили гарнитуру Emotiv Epoc и дисплей для отображения окружающего пространства. На панцире установили "кибернетическую систему", которая состоит из камеры, передатчика Wi-Fi, компьютерного управляющего модуля и батареи, а также стимулирующего устройства. Последнее представляет собой чёрный полуцилиндр, который окружает голову и тело животного, и получается, что единственный источник света для черепахи – разрез на этом полуцилиндре. Он поворачивается под управлением оператора в каждую сторону максимум на 36 градусов.

Камера, закреплённая на голове черепахи, транслирует оператору всё, что видит животное, и тот определяет, в каком направлении оно должно двигаться. Мысленные команды (двигаться влево или вправо, либо стоять на месте) распознаются гарнитурой "мозг-компьютер" при помощи ЭЭГ-сигналов. Когда оператор хочет направить черепаху влево или вправо, его команда через Wi-Fi активирует стимулирующее устройство на панцире: разрез смещается в нужную сторону и животное инстинктивно поворачивается и следует за источником света.

Иллюстрация KAIST/перевод "Вести.Наука".

Тестирование системы проходило с участием студентов-добровольцев и красноухих пресноводных черепах (Trachemys scripta elegans). Испытания прошли в лаборатории и на открытой местности с естественными препятствиями – камешками, травой, лужами. Причём в последнем случае оператор находился в пяти километрах от черепахи. Во всех случаях система сработала, как и было задумано, и черепахи справились с заданиями своих операторов.

Авторы работы полагают, что такой принцип управления животным может найти применение у военных, например, для разведки и наблюдения. Также система может усовершенствовать технологии виртуальной и дополненной реальности.

Научная статья с подробным описанием работы корейских учёных вышла в издании Journal of Bionic Engineering.

Напомним, что ранее мы рассказывали о других разработках, управление которыми также осуществляется при помощи интерфейса "мозг-компьютер". Так, при помощи силы мысли теперь можно печатать текст, управлять протезами или боевыми экзоскелетами, а также исправлять ошибки роботов.