BCI (Brain Computer Interface): tương lai điều khiển máy móc bằng ý nghĩ

BCI (Brain Computer Interface): tương lai điều khiển máy móc bằng ý nghĩ
Theo: Lê Tuấn Anh Theo Trí Thức Trẻ
Thể loại: Khoa Học Công Nghệ
Giao diện máy tính – não (BCI - Brain Computer Interface) là giao thức tương tác trực tiếp giữa các tín hiệu não với một thiết bị bên ngoài. Hệ thống BCI đã và đang tiếp tục được cải tiến, giúp con người sử dụng sóng não để tạo ra sự di chuyển cơ học. Trong tương lai, BCI có thể giúp chúng ta thay đổi cách thức sử dụng các thiết bị hàng ngày.

Bạn hãy tưởng tượng rằng mình đang đặt hàng trực tuyến mà không cần dùng chuột, bàn phím mà chỉ cần suy nghĩ của chính mình. Bạn không cần tới bất kỳ thao tác nào như nhấn nút, gõ bàn phím, hay chạm vào màn hình. Kịch bản như phim khoa học viễn tưởng này có thể sớm trở thành thực tế.

Khởi nguồn từ những nghiên cứu hỗ trợ người bị liệt, BCI là tia hy vọng giúp những người tàn tật tự chủ hơn trong cuộc sống của mình. Bill Kochevar đã gặp một tai nạn xe đạp gần 10 năm trước, khiến anh bị liệt từ phần vai trở xuống. Tuy nhiên vào năm ngoái, nhờ BCI mà anh đã di chuyển được cánh tay và bàn tay của mình lần đầu tiên trong vòng 8 năm.

Các cảm biến được cấy vào não của Kochevar, phải mất bốn tháng để anh huấn luyện hệ thống này bằng cách suy nghĩ về các cử động cụ thể, chẳng hạn như xoay cổ tay hoặc nắm bắt một vật gì đó. Các cảm biến trong não đã ghi nhận và “học lại” phần của não đã kích hoạt khi nghĩ về một chuyển động cụ thể. Sau đó, 36 điện cực khác được cấy vào cánh tay Kochevar. Bằng cách nghĩ về điều muốn làm, tín hiệu từ cảm biến trong não Kochevar sẽ chuyển tới cảm biến ở tay, giúp anh có thể thực hiện các cử động đơn giản.

BCI hỗ trợ Kochevar cử động cánh tay (Nguồn ảnh: The Guardian)

BCI hỗ trợ Kochevar cử động cánh tay (Nguồn ảnh: The Guardian)

Các nhà nghiên cứu cũng đang tìm cách tạo ra xe lăn có thể được điều khiển bằng suy nghĩ thông qua các cảm biến. Thiết bị như vậy cũng sẽ cho phép những người bị liệt toàn thân trả lời câu hỏi đơn giản như “có hay không” thông qua ý nghĩ.

Tại Việt Nam, đã có những nghiên cứu bước đầu về BCI. “Hệ thống số hoá tư duy con người” của nhóm tác giả MIMAS đã giành giải nhất Nhân tài Đất Việt 2010 là một ví dụ. Hệ thống này giúp người bệnh có thể dùng suy nghĩ để liên lạc, vận hành thiết bị theo ý muốn. Mặc dù còn nhiều hạn chế so với các nghiên cứu tương tự trên thế giới, tuy nhiên đây là tiền đề để Việt Nam phát triển các công cụ hỗ trợ người khuyết tật.

Không chỉ được ứng dụng trong y tế

Kỹ sư Đặng Toàn Khoa (Đại học Khoa học Tự nhiên TP. HCM) cho biết: “Các lĩnh vực chính của hệ thống BCI thường được chia ra thành 4 loại: ứng dụng kỹ thuật sinh học: những thiết bị điều khiển hoạt động của con người, đem lại niềm hy vọng cho những bệnh nhân bại liệt; quan sát hành vi vô thức con người: lĩnh vực này chủ yếu nghiên cứu hoạt động sâu của não, thường nghiên cứu khi người đã ngủ sâu, để tìm ra được những hoạt động vốn có của não chi phối cơ thể, hoặc nghiên cứu về những trạng thái tâm thần học; ứng dụng thần kinh học: sử dụng phương pháp thời gian thực cho phép quan sát tín hiệu thần kinh được ghi lại với hành động tương ứng; ứng dụng tương tác người và máy: cung cấp phương thức tương tác giữa người và máy hoặc máy tính.

Thực tế, nhiều công ty công nghệ ở các lĩnh vực khác nhau đang phát triển các thiết bị có thể điều khiển bằng ý nghĩ. Gần đây, nhà sản xuất ô tô Nissan đã giới thiệu loại tai nghe "brain-to-vehicle" có thể xác định điều lái xe muốn làm, trước cả khi họ làm điều đó. Mục đích của thiết bị này là giúp chiếc xe phản ứng nhanh hơn gấp đôi so với thời gian phản ứng tự nhiên của lái xe. Nissan cho biết trên đoạn đường núi quanh co, công nghệ mới sẽ giúp đi xe an toàn và dễ dàng hơn.

Thiết bị của Nissan có thể dự đoán hành động của người lái (Nguồn ảnh: Nissan)
Thiết bị của Nissan có thể dự đoán hành động của người lái (Nguồn ảnh: Nissan)

Trong khi đó, công ty thực tế ảo Neurable đang phát triển một trò chơi mà người chơi có thể tham gia và kiểm soát bằng ý nghĩ. Người chơi sẽ đeo thiết bị VR được gắn cảm biến và chỉ cần tập trung suy nghĩ của họ vào một đối tượng để điều khiển nó, không có bộ điều khiển bằng tay nào cả. Một công ty khác, EmojiMe thiết kế headphone có khả năng đọc sóng não, từ đó biểu thị trạng thái cảm xúc của người sử dụng dưới dạng các emoji.

BCI hoạt động như thế nào?

Nếu những gì BCI có thể làm được giống như một phép màu thì đây là cách phép màu được tạo ra. BCI đánh giá hoạt động của não thông qua một điện não đồ (EEG) gần tinh vi như loại được dùng trong các bệnh viện. Thiết bị này thu nhận những tín hiệu điện cực nhỏ được tạo ra khi các nơ-ron trong não liên lạc với nhau. Những tín hiệu này bao gồm các sóng alpha, beta, delta, theta và gamma, cũng như các loại tín hiệu khác được kích hoạt bởi tín hiệu thị giác. Một số tín hiệu có thể thường đi cùng với những suy nghĩ đặc biệt, cho phép hệ thống tiên đoán về mong muốn của người dùng.

Trong trường hợp tai nghe của Nissan, nó theo dõi các tín hiệu hoạt động não liên quan đến chuyển động. Dữ liệu này sau đó được so sánh với thông tin do chính chiếc xe thu thập được. Ví dụ, khi có một đoạn rẽ ở cách vị trí xe 200 m, AI kết hợp dữ liệu sóng não và dữ liệu cảm biến kết hợp với bản đồ để tìm hiểu xem phải làm gì, chẳng hạn: “Lái xe đang nghĩ về việc rẽ, nhưng với tốc độ này anh ta sẽ bị chậm, vì vậy hãy cho xe rẽ ngay bây giờ.

Neurable, nhà phát triển trò chơi đầu tiên trên thế giới có thể kiểm soát bằng ý nghĩ, tuyên bố rằng họ có hệ thống BCI không xâm lấn nhanh nhất và chính xác nhất để xác định những gì người dùng muốn làm, nhờ hệ thống học máy (machine learning). Công ty đã đưa hệ thống của mình vào game VR có tên Awakening, được phát triển cùng với eStudiofuture.

Hình ảnh từ VR game của Neurable, trong đó game thủ di chuyển đồ vật bằng ý nghĩ (Nguồn ảnh: Neurable)

Hình ảnh từ VR game của Neurable, trong đó game thủ di chuyển đồ vật bằng ý nghĩ (Nguồn ảnh: Neurable)

BCI trong tương lai

Neurable đã phát hành bộ kit cho phép các nhà phát triển sử dụng công nghệ của mình. Họ cho biết muốn biến cảm biến não bộ trở thành tiêu chuẩn mới của thiết bị VR trong tương lai.

Trong khi đó, Facebook và các công ty khác đang nghiên cứu để phát triển công nghệ cho phép người dùng gõ từ chỉ bằng cách nghĩ đến chúng.

Một “ông lớn” công nghệ khác là Microsoft gần đây đã đệ trình bằng sáng chế cho một hệ thống học máy, sử dụng sóng điện não đồ để khởi động và điều khiển các ứng dụng trên máy tính.

Chúng ta có thể điều khiển máy tính bằng ý nghĩ trong tương lai

Chúng ta có thể điều khiển máy tính bằng ý nghĩ trong tương lai

Trong năm 2017 vừa qua, Cơ quan Các dự án nghiên cứu tiên tiến quốc phòng Mỹ (DARPA) đã trao hợp đồng cho 6 nhóm nghiên cứu về lĩnh vực giao diện máy tính – não (BCI). Từ năm 2016, DARPA đã thông báo rằng sẽ phát triển hệ thống giao diện thần kinh giúp cải thiện khả năng giao tiếp giữa não bộ và thế giới kỹ thuật số. Ý tưởng ở đây là chuyển đổi các tín hiệu điện trong não trở thành mã nhị phân sử dụng trong máy tính.

Với sự quan tâm nghiên cứu và phát triển từ cả các cơ quan nghiên cứu cũng như tập đoàn công nghệ, chúng ta hãy chờ đợi những bước tiến mới của BCI trong tương lai.

Bangkok lần đầu tiên sử dụng drone phun nước vào không khí để giảm bụi độc hại PM2.5

tinybook tinybook 3 tuần 2 ngày
Bangkok lần đầu tiên sử dụng drone phun nước vào không khí để giảm bụi độc hại PM2.5
Thống đốc thủ đô Bangkok, Thái Lan mới đây đã khởi động chiến dịch sử dụng drone để phun nước vào không khí nhằm giảm tình trạng khói bụi đang che phủ khắp thủ đô của Thái Lan.

Fan Liên Quân Mobile “phát sốt” với trend mới, Cris Devil Gamer, bé Chanh,Msuong cũng không đứng ngoài cuộc

tinybook tinybook 3 tuần 2 ngày
Fan Liên Quân Mobile “phát sốt” với trend mới, Cris Devil Gamer, bé Chanh,Msuong cũng không đứng ngoài cuộc
Tưởng chừng chủ đề gần đây không gì hot hơn Tết, nhưng với cộng đồng gamer rồi cả các streamer Liên Quân Mobile thì trend đang đứng top bảng chính là…đập bim bim!

Chiếc máy xúc chạy hoàn toàn bằng điện này có cục pin nặng 3,4 tấn, hoạt động 7 tiếng mỗi lần sạc

tinybook tinybook 3 tuần 2 ngày
Chiếc máy xúc chạy hoàn toàn bằng điện này có cục pin nặng 3,4 tấn, hoạt động 7 tiếng mỗi lần sạc
Các phương tiện chạy điện đang ngày càng trở nên đa dạng.

Lì xì Online lan tỏa mạnh mẽ tới nhiều triệu người dùng Việt Nam

tinybook tinybook 3 tuần 3 ngày
Lì xì Online lan tỏa mạnh mẽ tới nhiều triệu người dùng Việt Nam
Ông Nguyễn Bá Diệp – Phó chủ tịch Ví điện tử MoMo khẳng định chắc chắn lì xì online sẽ trở nên phổ biến bởi tiện lợi, an toàn mà vẫn mang đậm tính đặc trưng của Tết cổ truyền.

Phát hiện hóa thạch côn trùng cổ đại bị nhốt bên trong một viên đá mắt mèo

tinybook tinybook 3 tuần 3 ngày
Phát hiện hóa thạch côn trùng cổ đại bị nhốt bên trong một viên đá mắt mèo
Khá bất ngờ khi hóa thạch của một loài côn trùng cổ đại lại được bảo quan bên trong một viên đá opal hay còn gọi là đá mắt mèo vô cùng quý hiếm.

Dùng khoan nước nóng, các nhà khoa học khoan được hố sâu kỷ lục tại Nam Cực: tận 2.152 mét!

tinybook tinybook 3 tuần 3 ngày
Dùng khoan nước nóng, các nhà khoa học khoan được hố sâu kỷ lục tại Nam Cực: tận 2.152 mét!
Không giống như khoan bê tông hay khoan nền đất, khoan băng cần một hệ thống khoan đặc biệt.

Phát hiện siêu khuẩn kháng thuốc tại một trong những nơi nguyên sơ cuối cùng trên Trái đất: chuyện gì đang xảy ra thế?

tinybook tinybook 3 tuần 3 ngày
Phát hiện siêu khuẩn kháng thuốc tại một trong những nơi nguyên sơ cuối cùng trên Trái đất: chuyện gì đang xảy ra thế?
Người ta tìm thấy dấu hiệu của khuẩn kháng thuốc tại những nơi cách rất xa so với xã hội con người. Và tất nhiên, đây là tin chẳng vui chút nào.

Loại khăn giấy xì mũi này có gì đặc biệt mà người bị cúm sẵn sàng bỏ 1,9 triệu ra để mua 1 tờ?

tinybook tinybook 3 tuần 3 ngày
Loại khăn giấy xì mũi này có gì đặc biệt mà người bị cúm sẵn sàng bỏ 1,9 triệu ra để mua 1 tờ?
Liệu bạn có dám bỏ ra 80 USD chỉ để dùng một tờ khăn giấy xì mũi chứa đầy virus của người bị mắc bệnh cảm cúm?

3 Nghi thức thần thánh đón Tết đậm đà chỉ game thủ mới hiểu

tinybook tinybook 3 tuần 3 ngày
3 Nghi thức thần thánh đón Tết đậm đà chỉ game thủ mới hiểu
Tất cả thế giới ra đây mà xem, chỉ vài thao tác đơn giản như đang giỡn là cái Tết đậm đà đã về với bao bản đồ và hàng triệu gamer khắp mọi miền quê.

Tesla nên dè chừng: Porsche Taycan sạc 4 phút đi được 100 km, chủ xe được sạc miễn phí trong 3 năm

tinybook tinybook 3 tuần 3 ngày
Tesla nên dè chừng: Porsche Taycan sạc 4 phút đi được 100 km, chủ xe được sạc miễn phí trong 3 năm
Dự kiến cuối năm nay, chúng ta sẽ được tận mắt chiêm ngưỡng chiếc xe điện Porsche Taycan.

Start-up Nga tính biến bầu trời đêm trở thành biển quảng cáo khổng lồ cho các nhãn hàng

tinybook tinybook 3 tuần 4 ngày
Start-up Nga tính biến bầu trời đêm trở thành biển quảng cáo khổng lồ cho các nhãn hàng
Thử tưởng tượng xem một ngày nào đó bạn nhìn lên Mặt Trăng vào một đêm mùa hè và thấy một bầu trời đầy sao cùng một tấm biển quảng cáo khổng lồ. Đó là hình dung của một start-up Nga trong tương lai không xa.

Nghe về kim tự tháp nhiều rồi, đã có ai được vào hẳn bên trong chưa? Đó thực sự là một trải nghiệm... đáng quên

tinybook tinybook 3 tuần 4 ngày
Nghe về kim tự tháp nhiều rồi, đã có ai được vào hẳn bên trong chưa? Đó thực sự là một trải nghiệm... đáng quên
Nghe về kim tự tháp nhiều rồi, đã có ai được vào hẳn bên trong chưa? Đó thực sự là một trải nghiệm... đáng quên

Khoa học tìm ra cách biến sóng Wi-Fi thành dòng điện, điện thoại tương lai sẽ không cần pin!

tinybook tinybook 3 tuần 4 ngày
Khoa học tìm ra cách biến sóng Wi-Fi thành dòng điện, điện thoại tương lai sẽ không cần pin!
Tưởng tượng đến lúc bạn chỉ cần kết nối Wi-Fi, điện thoại của bạn đã được sạc. Cuộc đời sẽ tuyệt vời và tiện lợi tới mức nào!

Cụ Arthur Ashkin, người giành giải Nobel cao tuổi nhất thế giới đang phát triển công nghệ năng lượng "rẻ như đất" và cực sạch

tinybook tinybook 3 tuần 4 ngày
Cụ Arthur Ashkin, người giành giải Nobel cao tuổi nhất thế giới đang phát triển công nghệ năng lượng "rẻ như đất" và cực sạch
Nhà vật lý học già vẫn chưa muốn ngưng cống hiến.

Elon Musk hãy dè chừng, bức tâm thư gửi đi lúc 1 giờ 20 phút sáng của ông có thể chính là ngày tàn của Tesla

tinybook tinybook 3 tuần 5 ngày
Elon Musk hãy dè chừng, bức tâm thư gửi đi lúc 1 giờ 20 phút sáng của ông có thể chính là ngày tàn của Tesla
Nhà tâm lý học có tiếng bày tỏ lo lắng với tương lai của Tesla.

Sử dụng Heli và bằng một thử nghiệm tuyệt đẹp, các nhà khoa học tiến gần hơn tới trạng thái vật chất siêu rắn

tinybook tinybook 3 tuần 6 ngày
Sử dụng Heli và bằng một thử nghiệm tuyệt đẹp, các nhà khoa học tiến gần hơn tới trạng thái vật chất siêu rắn
“Siêu rắn” – super solid, một trạng thái vật chất có cấu trúc tinh thể của một chất rắn nhưng lại có thể chảy được như chất lỏng

Australia và Austria: Có điều gì liên quan đằng sau hai cái tên gần giống nhau?

tinybook tinybook 3 tuần 6 ngày
Australia và Austria: Có điều gì liên quan đằng sau hai cái tên gần giống nhau?
Áo và Úc trong tiếng Việt thì không sao, nhưng tiếng Anh thì lại rất dễ nhầm lẫn. Vậy có gì liên quan giữa 2 quốc gia này không, khi chúng cách nhau cả chục ngàn cây số.

Biết trước về iPhone và iOS đến hàng năm, vì sao Nokia vẫn sụp đổ? Apple liệu có nối gót Nokia?

tinybook tinybook 4 tuần 13 giờ
Biết trước về iPhone và iOS đến hàng năm, vì sao Nokia vẫn sụp đổ? Apple liệu có nối gót Nokia?
Cho dù biết trước về mối nguy hiểm của iPhone và iOS nhưng tại sao Nokia vẫn chậm chạp đối phó để rồi cuối cùng sụp đổ chỉ sau một thời gian ngắn? Và liệu Apple có đi theo vết xe đổ này?

Nước hoa không chỉ giúp tăng thêm nét quyến rũ, lịch lãm mà còn có thể tăng hiệu suất công việc

tinybook tinybook 4 tuần 15 giờ
Nước hoa không chỉ giúp tăng thêm nét quyến rũ, lịch lãm mà còn có thể tăng hiệu suất công việc
Công ty chuyên xây dựng mô hình làm việc chung Spaces mới đây đã hợp tác với thương hiệu phong cách sống Marie-Stella-Maris tạo ra “Spirit de Travail”, một loại nước hoa có thể khả năng tăng hiệu suất công việc.

Các nhà khoa học chế tạo thành công nhiên liệu lỏng có thể lưu trữ năng lượng Mặt Trời trong vòng 18 năm

tinybook tinybook 4 tuần 22 giờ
Các nhà khoa học chế tạo thành công nhiên liệu lỏng có thể lưu trữ năng lượng Mặt Trời trong vòng 18 năm
Nhiên liệu nhiệt Mặt Trời hứa hẹn sẽ trở thành một loại nhiên liệu mới của tương lai.

Nghiên cứu gây tranh cãi: viên đá cổ nhất Trái Đất đã được lấy về từ Mặt Trăng

tinybook tinybook 4 tuần 22 giờ
Nghiên cứu gây tranh cãi: viên đá cổ nhất Trái Đất đã được lấy về từ Mặt Trăng
Khi hoàn thành báo cáo nghiên cứu, các nhà khoa học biết mình sẽ bị nhiều người trong ngành phản đối.

Bệnh nhân với con mắt siêu hiếm trông như bánh pizza 8 miếng: Minh chứng cho thấy y học đã từng đáng sợ như thế nào

tinybook tinybook 4 tuần 1 ngày
Bệnh nhân với con mắt siêu hiếm trông như bánh pizza 8 miếng: Minh chứng cho thấy y học đã từng đáng sợ như thế nào
Đó là một thủ thuật xưa trong phẫu thuật giác mạc, có thể biến mắt bệnh nhân trông như một viên hồng ngọc nhưng đổi lại là những rủi ro kỳ lạ.

[Video time-lapse] Theo dõi trọn vẹn quy trình sản xuất một chiếc xe điện Tesla Model 3 trong công xưởng như thế nào?

tinybook tinybook 4 tuần 1 ngày
[Video time-lapse] Theo dõi trọn vẹn quy trình sản xuất một chiếc xe điện Tesla Model 3 trong công xưởng như thế nào?
Thông qua đoạn video time-lapse thú vị trong bài viết này, bạn sẽ có cơ hội biết được quy trình tạo ra những chiếc xe điện Tesla Model 3 vô cùng kỳ công.

Trung Quốc bắt đầu cuộc “xuân vận”: Ước tính có 3 tỷ chuyến đi trong vòng 40 ngày tới để về nhà ăn Tết

tinybook tinybook 4 tuần 1 ngày
Trung Quốc bắt đầu cuộc “xuân vận”: Ước tính có 3 tỷ chuyến đi trong vòng 40 ngày tới để về nhà ăn Tết
Lại một mùa xuân vận nữa đến với người dân Trung Quốc và năm nay ước tính sẽ có tới 3 tỷ lượt di chuyển về quê ăn Tết chỉ trong vòng 40 ngày.

Nghiên cứu mới cho thấy bộ não hoạt động mạnh nhất khi chúng ta không làm gì cả, lý giải vì sao những sáng kiến thường xuất hiện trong nhà vệ sinh

tinybook tinybook 1 tháng 6 giờ
Nghiên cứu mới cho thấy bộ não hoạt động mạnh nhất khi chúng ta không làm gì cả, lý giải vì sao những sáng kiến thường xuất hiện trong nhà vệ sinh
Khi không làm gì cả không có nghĩa là bộ não của bạn không có ích.

Nếu bạn thắc mắc cây hiện ra trong mắt chim như thế nào, thì mời bạn xem ảnh

tinybook tinybook 1 tháng 8 giờ
Nếu bạn thắc mắc cây hiện ra trong mắt chim như thế nào, thì mời bạn xem ảnh
"Em trong mắt tôi".

Nghiên cứu mới: thành phần tạo nên sự sống trên Trái Đất tới từ hành tinh khác

tinybook tinybook 1 tháng 11 giờ
Nghiên cứu mới: thành phần tạo nên sự sống trên Trái Đất tới từ hành tinh khác
Không phải sự sống tới từ hành tinh khác, chỉ là các thành phần cấu tạo nên nó thôi nhé!

[Góc mãn nhãn] Ngắm vẻ đẹp đầy kỳ ảo của những con sóng biển khi nhìn từ dưới lòng đại dương

tinybook tinybook 1 tháng 14 giờ
[Góc mãn nhãn] Ngắm vẻ đẹp đầy kỳ ảo của những con sóng biển khi nhìn từ dưới lòng đại dương
Khi nhìn những con sóng cuộn trào với góc nhìn từ dưới lòng biển, chúng ta mới thấy hết được vẻ đẹp thực sự của đại dương ấn tượng đến như thế nào.

Hệ thống laser 100 gigawatt có khả năng "đốt cháy cả một thành phố" sẽ là nguồn năng lượng đưa ta du hành sang hệ sao khác

tinybook tinybook 1 tháng 1 ngày
Hệ thống laser 100 gigawatt có khả năng "đốt cháy cả một thành phố" sẽ là nguồn năng lượng đưa ta du hành sang hệ sao khác
Sức mạnh khủng khiếp của hệ thống laser 100 gigawatt sẽ biến Trái Đất thành một ngọn hải đăng, thắp sáng cả một góc Ngân hà.

Ngày xưa tôi cứ nghĩ 8K là thừa thãi, nhưng giờ mới biết hoá ra TV nhà mình chưa đủ to

tinybook tinybook 1 tháng 1 ngày
Ngày xưa tôi cứ nghĩ 8K là thừa thãi, nhưng giờ mới biết hoá ra TV nhà mình chưa đủ to
Bất cứ ai đang sở hữu TV 4K cũng nghĩ rằng 8K là "mơ ước", rằng nội dung chưa có thì sao mà xem, rằng 8K chẳng khác gì với 4K qua đôi mắt người. Nhưng đó là khi bạn chưa nhìn thấy một chiếc TV 8K đủ lớn thực sự ngoài đời.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat