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.

Chiếc đĩa bí ẩn của nước Nga: Dù bé tẹo nhưng chẳng ai nhấc nổi, bên dưới ẩn giấu bí mật gây ngỡ ngàng

tinybook tinybook 5 ngày 2 phút
Chiếc đĩa bí ẩn của nước Nga: Dù bé tẹo nhưng chẳng ai nhấc nổi, bên dưới ẩn giấu bí mật gây ngỡ ngàng
Chiếc đĩa bí ẩn này thực chất là gì? Nếu biết, bạn sẽ hết sức bất ngờ đấy.

Thế giới đang sử dụng những cách nào để xây dựng nhà chống lũ?

tinybook tinybook 5 ngày 1 giờ
Thế giới đang sử dụng những cách nào để xây dựng nhà chống lũ?
Bên cạnh chống lũ, việc sống chung với lũ cũng là một trong những phương án nhiều nước áp dụng ngày nay. Điểm thiết yếu của chính sách này là phải xây dựng được những ngôi nhà chống lũ cho người dân.

2 thầy trò sử dụng thuật toán để biến bản đồ từ thời cổ đại thành hình chụp rõ nét như bản đồ vệ tinh

tinybook tinybook 5 ngày 13 giờ
2 thầy trò sử dụng thuật toán để biến bản đồ từ thời cổ đại thành hình chụp rõ nét như bản đồ vệ tinh
Nhìn vào để thấy sự thay đổi chóng mặt của đô thị hóa.

Nghệ nhân Zimbabwea biến lốp xe hơi cũ thành những đôi dép độc đáo

tinybook tinybook 5 ngày 13 giờ
Nghệ nhân Zimbabwea biến lốp xe hơi cũ thành những đôi dép độc đáo
Dù tạo ra một đôi giày thoải mái từ lốp xe hơi cũ nghe có vẻ phi thực tế, nhưng theo những gì Chitukutuku đang làm, quy trình này có vẻ khá đơn giản, chỉ mất chưa đầy 1 tiếng đồng hồ.

Chàng thanh niên mang hoài bão dọn sạch biển hợp tác cùng Microsoft, chế tạo tàu gom rác tự hành chạy bằng năng lượng Mặt Trời

tinybook tinybook 5 ngày 14 giờ
Chàng thanh niên mang hoài bão dọn sạch biển hợp tác cùng Microsoft, chế tạo tàu gom rác tự hành chạy bằng năng lượng Mặt Trời
Dự kiến, hai điểm đến tiếp theo của những hệ thống tàu này là Việt Nam và Cộng hoà Dominica.

Giới khảo cổ phát hiện hình vẽ mèo khổng lồ 2000 năm tuổi nằm ngay giữa sa mạc tại Peru

tinybook tinybook 5 ngày 18 giờ
Giới khảo cổ phát hiện hình vẽ mèo khổng lồ 2000 năm tuổi nằm ngay giữa sa mạc tại Peru
Theo đó, các nhà khảo cổ học đã bất ngờ phát hiện hình vẽ con mèo khổng lồ này khi đang cải tạo lối đi để du khách có thể dễ tới chiêm ngưỡng những bức hình khổng lồ tạo nên Nazca Lines bí ẩn và nổi tiếng.

Tìm xuống vùng biển sâu nhất đại dương, khoa học phát hiện sự thật đau lòng: Biến đổi khí hậu đang nghiêm trọng hơn bao giờ hết rồi

tinybook tinybook 5 ngày 20 giờ
Tìm xuống vùng biển sâu nhất đại dương, khoa học phát hiện sự thật đau lòng: Biến đổi khí hậu đang nghiêm trọng hơn bao giờ hết rồi
Có một xu hướng đáng ngại đang tồn tại dưới đáy đại dương, và khoa học đang tích cực tìm hiểu thêm.

Các nhà thiên văn học hóa giải bí ẩn về thiên hà chứa 99,99% vật chất tối

tinybook tinybook 6 ngày 12 giờ
Các nhà thiên văn học hóa giải bí ẩn về thiên hà chứa 99,99% vật chất tối
Nhiều khả năng đội nghiên cứu đưa nhận định cũ sẽ tính toán lại để tranh cãi bằng được rằng mình đúng. Chúng ta cùng "lót dép" chờ xem.

Phát hiện ra "siêu sức mạnh" mới của loài gấu nước: một lá chắn cực tím bằng huỳnh quang

tinybook tinybook 6 ngày 14 giờ
Phát hiện ra "siêu sức mạnh" mới của loài gấu nước: một lá chắn cực tím bằng huỳnh quang
Gấu nước vẫn chưa thôi làm chúng ta bất ngờ.

7 việc cực đơn giản nhưng nếu làm được, bạn đặc biệt hơn 90% dân số thế giới đấy

tinybook tinybook 6 ngày 18 giờ
7 việc cực đơn giản nhưng nếu làm được, bạn đặc biệt hơn 90% dân số thế giới đấy
Hãy thử xem mình có phải là "của hiếm" của thế giới hay không nhé.

Giáo sư đại học Mỹ tuyên bố: Rất có thể chúng ta đang sống trong một thế giới giả lập

tinybook tinybook 6 ngày 20 giờ
Giáo sư đại học Mỹ tuyên bố: Rất có thể chúng ta đang sống trong một thế giới giả lập
Theo kết luận của giáo sư, tỉ lệ sống trong giả lập của chúng ta lên tới 50%.

6 ý nghĩa thực sự mỗi khi bạn cảm thấy "Deja vu" - hiện tượng rất nhiều người đã từng trải nghiệm mà không giải thích nổi

tinybook tinybook 6 ngày 20 giờ
6 ý nghĩa thực sự mỗi khi bạn cảm thấy "Deja vu" - hiện tượng rất nhiều người đã từng trải nghiệm mà không giải thích nổi
Deja vu đến nay vẫn là một hiện tượng khoa học chưa thể giải thích. Dẫu vậy, nó vẫn mang đến những ý nghĩa nhất định.

Khoa học "đập hộp" hang động tách biệt khỏi thế giới suốt 5 triệu năm, và đây là những gì được tìm thấy

tinybook tinybook 6 ngày 20 giờ
Khoa học "đập hộp" hang động tách biệt khỏi thế giới suốt 5 triệu năm, và đây là những gì được tìm thấy
Một hang động bị đóng kín suốt 5,5 triệu năm, chỉ được tìm ra từ cách đây hơn 30 năm và đến nay mới chỉ có chưa đến 100 người được phép xuống thám hiểm.

Ai đã tạo ra thế giới kỳ lạ của "Nghìn lẻ một đêm"?

tinybook tinybook 1 tuần 12 giờ
Ai đã tạo ra thế giới kỳ lạ của "Nghìn lẻ một đêm"?
Nghìn lẻ một đêm là bộ sưu tập các truyện dân gian Trung Đông và Nam Á được biên soạn bằng tiếng Ả Rập trong thời đại hoàng kim Hồi giáo.

Sự kiện Dust Bowl: "Cơn bão đen" kéo dài 10 năm trên khắp Bắc Mỹ

tinybook tinybook 1 tuần 13 giờ
Sự kiện Dust Bowl: "Cơn bão đen" kéo dài 10 năm trên khắp Bắc Mỹ
Sự kiện Dust Bowl nổi bật với hiện tượng rất nhiều cơn bão và lốc hoành hành ở các đồng cỏ tại khu vực Bắc Mỹ và gây ra nhiều thiệt hại kinh khủng.

Cùng nghe thứ âm thanh tuyệt diệu của vũ trụ, được tạo ra từ loạt ảnh chụp Dải Ngân hà của NASA

tinybook tinybook 1 tuần 14 giờ
Cùng nghe thứ âm thanh tuyệt diệu của vũ trụ, được tạo ra từ loạt ảnh chụp Dải Ngân hà của NASA
NASA đã sử dụng quá trình chuyển hóa dữ liệu thành âm thanh để đem tới cách nhận thức về vũ trụ theo một cách hoàn toàn mới, đó là hé “âm thanh” của Dải Ngân hà.

Bất chấp “Bão Facebook" - quét tài khoản, không cho chạy quảng cáo, doanh nghiệp này vẫn có thể đạt 1000 đơn đặt hàng/ngày nhờ 3 việc sau

tinybook tinybook 1 tuần 19 giờ
Bất chấp “Bão Facebook" - quét tài khoản, không cho chạy quảng cáo, doanh nghiệp này vẫn có thể đạt 1000 đơn đặt hàng/ngày nhờ 3 việc sau
"Bão Facebook" đang là từ khoá hot trong thời gian gần đây trong cộng đồng thương mại điện tử và những doanh nghiệp nào có Facebook là kênh quảng cáo, khi bỗng dưng một ngày nhận được thông báo "tài khoản quảng cáo bị vô hiệu hoá", dù không vi phạm hoặc nhận được bất kỳ cảnh báo nào.

Điều gì sẽ xảy ra nếu hai khối rác không gian va chạm vào nhau?

tinybook tinybook 1 tuần 21 giờ
Điều gì sẽ xảy ra nếu hai khối rác không gian va chạm vào nhau?
Hiệu ứng Domino có thể tạo ra lớp mảnh vỡ không thể xuyên thủng, giam giữ chúng ta trên Trái đất vĩnh viễn.

10 sai lầm hay mắc phải trong việc dọn dẹp nhà cửa

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
10 sai lầm hay mắc phải trong việc dọn dẹp nhà cửa
Trong quá trình dọn dẹp và chăm sóc nhà cửa, chúng ta thường mắc phải những sai lầm không chỉ gây hại cho những đồ vật xung quanh mà còn cho chính bản thân chúng ta.

Phân tích đá Mặt Trăng cho thấy nhà chị Hằng từng phát ra từ trường, và nhờ nó sự sống trên Trái Đất mới xuất hiện

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Phân tích đá Mặt Trăng cho thấy nhà chị Hằng từng phát ra từ trường, và nhờ nó sự sống trên Trái Đất mới xuất hiện
Lấy được mẫu đá từ hai cực của Mặt Trăng, ta sẽ biết rõ khẳng định này là đúng hay sai.

Sử dụng năng lượng Mặt Trời, thiết bị này lấy được nước từ không khí khô hanh như sa mạc

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Sử dụng năng lượng Mặt Trời, thiết bị này lấy được nước từ không khí khô hanh như sa mạc
Toàn bộ hệ thống chỉ nặng 7kg.

Bay liên tục 13.000 km không cần nghỉ, loài chim 'máy bay phản lực' lập kỷ lục vô tiền khoáng hậu

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Bay liên tục 13.000 km không cần nghỉ, loài chim máy bay phản lực lập kỷ lục vô tiền khoáng hậu
Bay hơn 12.000km từ Alaska đến New Zealand trong 11 ngày không ngừng nghỉ, một con chim choắt mỏ thẳng đuôi vằn xác lập một kỷ lục vô tiền khoáng hậu trong thế giới động vật.

Đột phá: lần đầu tiên khoa học đạt được siêu dẫn ở nhiệt độ phòng

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Đột phá: lần đầu tiên khoa học đạt được siêu dẫn ở nhiệt độ phòng
"Trạng thái siêu dẫn" vẫn là mục tiêu của khoa học vật chất suốt nhiều thập kỷ nay, và chúng ta đã đi được nửa chặng đường với đột phá mới.

Não sôi lên, hộp sọ nổ tung, cơ bắp bốc hơi và mô bị thủy tinh hóa, khoảnh khắc bị núi lửa hủy diệt còn kinh hoàng hơn địa ngục

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Não sôi lên, hộp sọ nổ tung, cơ bắp bốc hơi và mô bị thủy tinh hóa, khoảnh khắc bị núi lửa hủy diệt còn kinh hoàng hơn địa ngục
Núi lửa là một vết đứt gãy trên lớp vỏ của một hành tinh, như là Trái Đất cho phép dung nham, tro núi lửa, và khí thoát ra từ một lò magma ở dưới bề mặt.

Khoa học tìm ra giới hạn trên của tốc độ âm thanh: 36 km/s

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Khoa học tìm ra giới hạn trên của tốc độ âm thanh: 36 km/s
Trên lý thuyết, âm thanh truyền qua vật liệu hydro kim loại (mới chỉ tồn tại trên lý thuyết) sẽ có tốc độ cao nhất, gần với mốc 36 km/s.

4 lý do khiến TMĐT ngày càng thu hút tín đồ công nghệ

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
4 lý do khiến TMĐT ngày càng thu hút tín đồ công nghệ
Với hàng loạt ưu đãi độc quyền hấp dẫn, cam kết xuất xứ và chính sách hậu mãi “sang xịn”, sự bùng nổ đơn hàng công nghệ trong những Lễ Hội mua sắm đã và đang chứng tỏ vị thế của hệ thống gian hàng chính hãng trên TMĐT trong lòng fan công nghệ.

Nếu không ngửi được 2 mùi này thì nhiều khả năng bạn đã mắc phải COVID-19

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Nếu không ngửi được 2 mùi này thì nhiều khả năng bạn đã mắc phải COVID-19
Mất khứu giác và vị giác là một trong những triệu chứng do coronavirus được báo cáo phổ biến nhất, và cũng là một trong những dấu hiệu rõ ràng nhất về sự hiện diện của virus SARS-CoV-2.

Đây là lý do tại sao ta nên xây cơ sở hạ tầng internet lượng tử trên quỹ đạo

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Đây là lý do tại sao ta nên xây cơ sở hạ tầng internet lượng tử trên quỹ đạo
Nghiên cứu mới chỉ ra rằng với một dàn 400 vệ tinh lượng tử, ta sẽ "dễ dàng" có được internet lượng tử toàn cầu.

6 dấu hiệu cho thấy nhà bạn có vấn đề về điện, cần khắc phục 'càng sớm càng tốt'

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
6 dấu hiệu cho thấy nhà bạn có vấn đề về điện, cần khắc phục càng sớm càng tốt
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng hầu hết các ngôi nhà không tuân theo các biện pháp an toàn được khuyến nghị để ngăn ngừa điện giật và hỏa hoạn, tuy nhiên một số dấu hiệu dễ nhận thấy có thể giúp tìm ra vấn đề trước khi mọi thứ vượt khỏi tầm tay.

Mổ xẻ trạm gốc 5G Huawei mới thấy công ty Trung Quốc cần linh kiện Mỹ đến mức nào

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Mổ xẻ trạm gốc 5G Huawei mới thấy công ty Trung Quốc cần linh kiện Mỹ đến mức nào
Gần 30% giá trị trạm gốc 5G của Huawei thuộc về các linh kiện Mỹ, hầu hết trong số đó là các con chip tối quan trọng cho việc xử lý tín hiệu radio, điều khiển nguồn năng lượng cũng như chip nhớ.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat