RU2725782C2 - System for communication of users without using muscular movements and speech - Google Patents
System for communication of users without using muscular movements and speech Download PDFInfo
- Publication number
- RU2725782C2 RU2725782C2 RU2018142364A RU2018142364A RU2725782C2 RU 2725782 C2 RU2725782 C2 RU 2725782C2 RU 2018142364 A RU2018142364 A RU 2018142364A RU 2018142364 A RU2018142364 A RU 2018142364A RU 2725782 C2 RU2725782 C2 RU 2725782C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- user
- stimuli
- stimulus
- display
- parameters
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
- A61B5/369—Electroencephalography [EEG]
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Psychology (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Psychiatry (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- User Interface Of Digital Computer (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
Изобретение относится к области вычислительной техники и средствам коммуникации и предназначено как для дистанционного, так и непосредственного общения пользователей, не имеющих возможностей уверенного использования речи и движений конечностей для управления средствами коммуникации.The invention relates to the field of computer technology and communications, and is intended for both remote and direct communication of users who do not have the ability to confidently use speech and limb movements to control communication tools.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
Известна система (см. US20180255361, опубл. 06.09.2018), причем система содержит хранилище данных и платформу управления взаимодействием, которая связана с хранилищем данных и развлекательной платформой, причем платформа управления взаимодействием сконфигурирована для: генерации первого интерфейса, доступного первому пользователю на первом вычислительном устройстве; получения с первого вычислительного устройства первой "живой" (в прямом эфире) передачи, в которой первый пользователь вслух произносит вопрос, на который должен ответить второй пользователь; генерации второго интерфейса, доступного второму пользователю на втором вычислительном устройстве; получения со второго вычислительного устройства второй "живой" передачи, в которой пользователь вслух отвечает на вопрос первого пользователя; преобразования первой и второй "живых" передач в формат MPEG-4 и для перенаправления первой и второй "живых" передач на развлекательную платформу для вещание через широковещательную телевизионную сеть.A known system (see US20180255361, published 06.09.2018), moreover, the system contains a data warehouse and interaction management platform, which is associated with a data warehouse and entertainment platform, and the interaction management platform is configured to: generate the first interface available to the first user on the first computing device receiving from the first computing device the first "live" (live) transmission in which the first user aloud says a question that the second user must answer; generating a second interface available to the second user on the second computing device; receiving from the second computing device a second "live" transmission in which the user aloud answers the question of the first user; converting the first and second live broadcasts to MPEG-4 format and for redirecting the first and second live broadcasts to an entertainment platform for broadcasting through a broadcast television network.
Известные интерфейсы для сетевого общения пользователей предполагают, что физические возможности пользователя соответствуют среднему уровню. Например, для реализации показанного выше решения требует использования речи и изображения пользователей для общения. При этом вспомогательные средства коммуникации выполнены в виде сенсорных экранов, требующих для управления уверенного использования мышц.Known interfaces for network communication of users suggest that the physical capabilities of the user correspond to the average level. For example, to implement the solution shown above requires the use of speech and user images for communication. At the same time, communication aids are made in the form of touch screens, which require the confident use of muscles for control.
Также известна система интерфейса мозг-компьютер (см. US20150309572, опубл. 29.10.2015), где система интерфейса мозг-компьютер включает: подключенное к пользователю устройство для снятия электроэнцефалограммы (ЭЭГ), причем устройство для снятия ЭЭГ сконфигурировано для сбора ЭЭГ сигналов, генерируемых пользователем; дисплей, сконфигурированный для отображения изображений пользователю с использованием дисплейной панели, причем изображения соответствуют среде пользовательского интерфейса; процессор, сконфигурированный для разделения изображений на несколько категорий, для предъявления пользователю, по крайней мере, одного изображения из каждой категории из множества категорий на дисплейной панели и для осуществления мигания изображений, и процессор сконфигурирован для определения выбранного пользователем изображения на основе собранных ЭЭГ-сигналов после предъявления блоком мигания, по крайней мере, одного изображения пользователю, и для выполнения действия на основе выбранного пользователем изображения.The brain-computer interface system is also known (see US20150309572, published October 29, 2015), where the brain-computer interface system includes: a device for acquiring an electroencephalogram (EEG) connected to a user, the device for acquiring EEGs configured to collect EEG signals generated by user; a display configured to display images to a user using a display panel, the images corresponding to a user interface environment; a processor configured to divide the images into several categories, for presenting to the user at least one image from each category from a plurality of categories on the display panel and for blinking images, and the processor is configured to determine a user selected image based on the collected EEG signals after presenting by the blinking unit at least one image to the user, and to perform an action based on the image selected by the user.
Недостатком такого решения является невозможность создания системы взаимодействия пользователей друг с другом, в том числе создания социальных сетей для общения пользователей друг с другом.The disadvantage of this solution is the impossibility of creating a system of user interaction with each other, including the creation of social networks for users to communicate with each other.
Задачей настоящего изобретения является преодоление указанные недостатков, и обеспечение возможности коммуникации с внешним миром и управления сервисными устройствами для пациентов без использования движений и функций речи, а также упрощение использования средств коммуникации.The objective of the present invention is to overcome these drawbacks, and to enable communication with the outside world and control service devices for patients without using the movements and functions of speech, as well as simplifying the use of communication tools.
СУЩНОСТЬESSENCE
Техническим результатом, достигаемым при реализации изобретения является создание универсального средства для общения без использования речи и движений, в частном случае, пользователей с ограниченными двигательными и речевыми функциями, причем указанное средство обеспечивает повышение безопасности использования при достижении скорости обмена информации между пользователями, сопоставимой со средней скоростью обмена информацией в социальных сетях общего пользования. При этом, обеспечивается возможность использования изобретения в качестве средства для ускорения социализации и повышения эффективности реабилитационных мероприятий.The technical result achieved by the implementation of the invention is the creation of a universal tool for communication without the use of speech and movements, in particular, users with limited motor and speech functions, moreover, this tool improves the security of use when reaching a speed of exchange of information between users, comparable to the average speed sharing information on social networks of general use. At the same time, it is possible to use the invention as a means to accelerate socialization and increase the effectiveness of rehabilitation measures.
Согласно одному из вариантов реализации, предлагается система для коммуникации пользователей без использования речи и движения, содержащая средство регистрации электроэнцефалограммы пользователя, информационные выходы которой соединены с блоком обработки данных, видеовыход которого соединен с дисплеем, а сетевой интерфейс предназначен для соединения с удаленным сервером, предназначенным для формирования социальной сети, выполненной с возможностью общения нескольких пользователей в режиме реального времени, при этом, средство регистрации электроэнцефалограммы выполнено с возможностью регистрации электроэнцефалограммы путем определения активности головного мозга по результатам измерения электрических потенциалов на поверхности кожи головы пользователя в режиме реального времени, выделения из электроэнцефалограммы параметров по крайней мере одной компоненты вызванных потенциалов (ВП) с заранее заданными базовыми характеристиками и формирования выходного сигнала в виде описания параметров по крайней мере одной компоненты вызванных потенциалов в цифровом виде, блок обработки данных выполнен формирующим на экране дисплея изменяющиеся световые стимулы, имеющие различные параметры изменения во времени такие, что при удержании внимания пользователя на различных стимулах по крайней мере одна компонента вызванных потенциалов имеет различные параметры, при этом, каждому из стимулов приведено в соответствие заранее заданное действие, блок обработки данных выполнен определяющим, в режиме реального времени, выбранные пользователем стимулы и выполняющим действия, соответствующие выбранным пользователем стимулам, при этом, выбранными пользователем стимулами считаются стимулы, параметры реакций в ответ на которые максимально соответствуют параметрам по крайней мере одной компоненты вызванных потенциалов, возникающих в процессе формирования стимулов на экране устройства, при этом экран устройства выполнен с возможностью отображения результатов выполнения действий, по результатам предъявления стимулов нескольким пользователям на нескольких экранах, выделение параметров по крайней мере одной компоненты вызванных потенциалов из электроэнцефалограммы производится блоком обработки данных, а передача сведений о действиях по результатам предъявления стимулов между блоками обработки данных различных пользователей осуществляется посредством удаленного сервера..According to one implementation option, a system is proposed for communication of users without using speech and movement, comprising means for recording an electroencephalogram of a user, the information outputs of which are connected to a data processing unit, the video output of which is connected to the display, and the network interface is designed to connect to a remote server designed for the formation of a social network configured to communicate with several users in real time, while the electroencephalogram registration tool is configured to register an electroencephalogram by determining the activity of the brain by measuring the electrical potentials on the surface of the user's scalp in real time, extracting parameters from the electroencephalogram at least one component of evoked potentials (VP) with predetermined basic characteristics and the formation of the output signal in the form of a description of the parameters of at least one component of the evoked potentials in digital form, the data processing unit is configured to produce varying light stimuli on the display screen having various parameters of change in time such that, while maintaining user attention on different stimuli, at least one component of the evoked potentials has different parameters, at the same time, each of the stimuli is assigned a predetermined action, the data processing unit determines, in real time, the stimuli selected by the user and performs the actions corresponding to the stimuli selected by the user, while the stimuli selected by the user are considered stimuli, reaction parameters in response to which maximally correspond to the parameters of at least one component of the evoked potentials that arise during the formation of stimuli on the device screen, while the device screen is configured to display the results of actions based on the results of incentive phenomena to several users on several screens, the selection of the parameters of at least one component of the evoked potentials from the electroencephalogram is performed by the data processing unit, and information about actions based on the results of the presentation of incentives between the data processing units of various users is transmitted via a remote server ..
В одном из частных вариантов реализации выделение параметров по крайней мере одной компоненты вызванных потенциалов из электроэнцефалограммы производится блоком обработки данных, с использованием машинного обучения, учитывающего характер ограниченных двигательных и речевых функций пользователя.In one particular embodiment, the separation of the parameters of at least one component of the evoked potentials from the electroencephalogram is performed by a data processing unit using machine learning that takes into account the nature of the user's limited motor and speech functions.
В одном из частных вариантов реализации машинное обучение производится для каждого пользователя отдельно.In one of the private implementation options, machine learning is performed for each user separately.
В одном из частных вариантов реализации средство регистрации электроэнцефалограммы выполнено содержащим электроды, предназначенные для соединения с кожей головы пользователя, установленные в средстве крепления с возможностью перемещения.In one of the private embodiments, the means of recording the electroencephalogram is made containing electrodes intended for connection with the scalp of the user, installed in the mount with the ability to move.
В одном из частных вариантов реализации средство крепления выполнено с возможностью установки и снятия электродов.In one of the private embodiments, the fastening means is configured to install and remove electrodes.
В одном из частных вариантов реализации компонентом вызванного потенциала с заранее заданными характеристиками является волна Р300.In one particular embodiment, the component of the evoked potential with predetermined characteristics is wave P300.
В одном из частных вариантов реализации предлагаемая система содержит блок задания параметров стимулов.In one of the private embodiments, the proposed system contains a block for setting stimulus parameters.
В одном из частных вариантов реализации одним из параметров стимула является момент времени начала отображения стимула.In one of the private options for implementation, one of the parameters of the stimulus is the time moment of the beginning of the display of the stimulus.
В одном из частных вариантов реализации по крайней мере одним из других параметров стимула является момент гашения стимула, скорость перемещения стимула по дисплею, яркость свечения стимула, частота мерцания стимула, геометрические размеры стимула, очертания стимула, информация, изображенная на стимуле.In one particular embodiment, at least one of the other parameters of the stimulus is the moment the stimulus is extinguished, the speed of the stimulus moving along the display, the brightness of the stimulus, the frequency of the stimulus flicker, the geometric dimensions of the stimulus, the outline of the stimulus, and the information depicted on the stimulus.
В одном из частных вариантов реализации геометрические размеры стимула задаются в соответствии с угловыми размерами расположенного на дисплее стимула, определенными относительно положения пациента, и эти размеры подстраиваются индивидуально для каждого пользователя, чтобы обеспечить наилучшее визуальное различение им стимула для наиболее эффективного детектирования вызываемой стимулом реакции ВП.In one particular embodiment, the geometric dimensions of the stimulus are set in accordance with the angular dimensions of the displayed stimulus relative to the position of the patient, and these sizes are adjusted individually for each user to provide the best visual distinction between the stimulus and the most effective detection of the stimulus-induced response.
В одном из частных вариантов реализации моменты времени начала отображения стимулов задаются различными настройками с обеспечением цикличного отображения стимулов на экране.In one particular embodiment, the instants of the incentive display start time are set by various settings to ensure that the incentives are displayed on the screen in cycles.
В одном из частных вариантов реализации частота циклов отображения стимулов выбирается такой, что минимизируются потенциальные негативные последствия для пользователя от наблюдения за стимулами на экране дисплея.In one particular embodiment, the frequency of the stimulus display cycles is selected such that the potential negative consequences for the user from observing the stimuli on the display screen are minimized.
В одном из частных вариантов реализации размеры стимулов обеспечивают различимость стимулов на экране и информации, относящейся к стимулам.In one particular embodiment, the sizes of the stimuli provide a distinguishability of the stimuli on the screen and the information related to the stimuli.
В одном из частных вариантов реализации предлагаемая система выполнена с отображением на одном дисплее модуля набора сообщений с виртуальной клавиатурой, модуля отображения набираемых сообщений и модуля отображения переписки.In one of the private embodiments, the proposed system is implemented with the display on one display of a message set module with a virtual keyboard, a module for displaying dialed messages, and a correspondence display module.
В одном из частных вариантов реализации модуль отображения переписки выполнен отображающим историю переписки по крайней мере с одним другим пользователем.In one particular embodiment, the correspondence display module is configured to display the history of correspondence with at least one other user.
В одном из частных вариантов реализации модуль отображения переписки отображает сообщения, сформированные другим пользователем в реальном времени.In one particular embodiment, the correspondence display module displays messages generated by another user in real time.
В одном из частных вариантов реализации средство регистрации электроэнцефалограммы выполнено с возможностью выделения блоком обработки данных из электроэнцефалограммы параметров более одной компоненты вызванных потенциалов с заранее заданными базовыми характеристиками и формирования выходного сигнала в виде описания параметров компонент вызванных потенциалов в цифровом виде, а выбранными пользователем стимулами считаются стимулы, параметры реакций в ответ на которые максимально соответствуют параметрам компонентов ВП, возникающих в процессе формирования стимулов на экране устройства.In one particular embodiment, the means of recording the electroencephalogram is made with the possibility of extracting by the data processing unit from the electroencephalogram the parameters of more than one component of the evoked potentials with predetermined basic characteristics and generating an output signal in the form of a description of the parameters of the components of the evoked potentials in digital form, and the stimuli selected by the user are considered , reaction parameters in response to which correspond most closely to the parameters of the EP components arising in the process of stimulus formation on the device screen.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВBRIEF DESCRIPTION OF GRAPHIC MATERIALS
Дополнительные цели, признаки и преимущества настоящего изобретения будут понятны из прочтения последующего описания осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:Additional objectives, features and advantages of the present invention will be apparent from reading the following description of an embodiment of the invention with reference to the accompanying drawings, in which:
ФИГ. 1 иллюстрирует примерный вариант системы, реализующей настоящее изобретение;FIG. 1 illustrates an exemplary embodiment of a system implementing the present invention;
ФИГ. 2 иллюстрирует примерный вариант осуществления усреднения эпох ЭЭГ;FIG. 2 illustrates an exemplary embodiment of averaging EEG eras;
ФИГ. 3 иллюстрирует блок-схему алгоритма классификации, согласно настоящему изобретению;FIG. 3 illustrates a block diagram of a classification algorithm according to the present invention;
ФИГ. 4 иллюстрирует примерный вариант нейрогарнитуры, размещенной на голове пользователя;FIG. 4 illustrates an exemplary embodiment of a neuro headset placed on a user's head;
ФИГ. 5 иллюстрирует часть описываемой системы для одного пользователя;FIG. 5 illustrates part of the described system for a single user;
ФИГ. 6 иллюстрирует примерный вариант экрана дисплея с отображенными объектами для взаимодействия пользователей.FIG. 6 illustrates an example embodiment of a display screen with displayed objects for user interaction.
ФИГ. 7 иллюстрирует пример компьютерной системы общего назначения.FIG. 7 illustrates an example of a general purpose computer system.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕDETAILED DESCRIPTION
Объекты и признаки настоящего изобретения, способы для достижения этих объектов и признаков станут очевидными посредством отсылки к примерным вариантам осуществления. Однако настоящее изобретение не ограничивается примерными вариантами осуществления, раскрытыми ниже, оно может воплощаться в различных видах. Сущность, приведенная в описании, является ничем иным, как конкретными деталями, обеспеченными для помощи специалисту в области техники в исчерпывающем понимании изобретения, и настоящее изобретение определяется только в объеме приложенной формулы.The objects and features of the present invention, methods for achieving these objects and features will become apparent by reference to exemplary embodiments. However, the present invention is not limited to the exemplary embodiments disclosed below, it can be embodied in various forms. The essence described in the description is nothing more than the specific details provided to assist the specialist in the field of technology in a comprehensive understanding of the invention, and the present invention is defined only in the scope of the attached claims.
Используемые в настоящем описании изобретении термины «компонент», «элемент», «система», «модуль», «часть», в частности, «составная часть», «блок» и подобные используются для обозначения компьютерных сущностей (например, объектов, связанных с компьютером, вычислительных сущностей), которые могут являться аппаратным обеспечением, в частности, оборудованием (например, устройством, инструментом, аппаратом, аппаратурой, составной частью устройства, в частности, процессором, микропроцессором, печатной платой и т.д.), программным обеспечением (например, исполняемым программным кодом, скомпилированным приложением, программным модулем, частью программного обеспечения и/или кода и т.д.) или микропрограммой (прошивкой/firmware). Так, например, компонент может быть процессом, выполняющемся/исполняющимся на процессоре, процессором, объектом, исполняемым файлом, программой, функцией, методом, библиотекой, подпрограммой и/или вычислительным устройством (например, микрокомпьютером или компьютером) или комбинацией программного или аппаратного обеспечения. В качестве иллюстрации: как приложение, запущенное на сервере, в частности, на центральном сервере, может быть компонентом или модулем, так и сервер может быть компонентом или модулем. По крайней мере, один компонент может находиться (располагаться) внутри процесса. Компонент может располагаться на одном вычислительном устройстве (например, компьютере) и/или может быть распределен между двумя и более вычислительными устройствами. Так, например, в частном случае приложение (компонент), может быть представлено серверным компонентом (серверной частью) и клиентским компонентом (клиентской частью). В частном случае, клиентский компонент устанавливается, по крайней мере, на одно вычислительное устройство, а серверный компонент устанавливается на второе вычислительное устройство, с которого, в частном случае, производится управление и/или настройка первого вычислительного устройства (и/или его составных компонентов/частей. В частном случае, модуль (и т.д.) может быть реализован (являться) одним или набором файлов, в том числе исполняемым файлом (файлами), который в свою очередь может быть связан, по крайней мере, с одной программной библиотекой, например, реализованной в виде dll-файла, являющегося скомпилированной формой библиотеки динамической компоновки (от англ. Dynamic Link Library), а также, по крайней мере, с одним файлом, например, содержащим служебные данные приложения, метаданные приложения, данные, необходимые для функционирования приложения, и/или сервисом (локальным и/или удаленным, например, веб-сервисом/веб-службой), включая приложения и сервисы, построенные на сервис-ориентированной архитектуре (от англ. service-oriented architecture/SOA), включая, но не ограничиваясь, технологии REST (от англ. Representational State Transfer — «передача состояния представления»), удалённый вызов процедур (от англ. Remote Procedure Call, RPC) и другие.Used in the present description of the invention, the terms “component”, “element”, “system”, “module”, “part”, in particular, “component”, “block” and the like are used to refer to computer entities (for example, objects related with a computer, computing entities), which can be hardware, in particular equipment (for example, a device, tool, apparatus, equipment, part of a device, in particular a processor, microprocessor, printed circuit board, etc.), software (for example, executable program code, a compiled application, software module, a piece of software and / or code, etc.) or firmware (firmware / firmware). So, for example, a component can be a process running / executing on a processor, a processor, an object, an executable file, a program, a function, a method, a library, a subprogram and / or a computing device (for example, a microcomputer or a computer) or a combination of software or hardware. As an illustration: as an application running on a server, in particular on a central server, can be a component or module, so the server can be a component or module. At least one component may be located within the process. A component may reside on a single computing device (eg, a computer) and / or may be distributed between two or more computing devices. So, for example, in a particular case, an application (component) can be represented by a server component (server part) and a client component (client part). In the particular case, the client component is installed on at least one computing device, and the server component is installed on the second computing device, from which, in the particular case, control and / or configuration of the first computing device (and / or its component components / In a particular case, a module (etc.) can be implemented (be) one or a set of files, including an executable file (s), which in turn can be associated with at least one program library , for example, implemented as a dll file, which is a compiled form of a dynamic link library (from the English Dynamic Link Library), and also with at least one file, for example, containing application service data, application metadata, data necessary for functioning of the application, and / or a service (local and / or remote, for example, a web service / web service), including applications and services built on the server c-oriented architecture service-oriented architecture / SOA), including, but not limited to, REST technologies (from Representative State Transfer - “transfer of presentation state”), remote procedure calls (from Remote Procedure Call, RPC) and others.
На ФИГ. 1 показан примерный вариант системы, реализующей настоящее изобретение.In FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a system implementing the present invention.
Показанная на ФИГ. 1 система, описываемая в рамках настоящего изобретения, включает связанное с электронно-вычислительным устройством, например, компьютером (130А, 130Б), средство снятия (регистрации) электроэнцефалограммы (120A, 120Б) и связанный с компьютером (130А, 130Б) дисплей (110А, 110Б), в частном случае, обеспечивающий обновление кадров с частотой не менее 40 и не более 150 Гц и временем отклика не более 7 миллисекунд (мс). В частном случае, электронно-вычислительное устройство, например, компьютер (130А, 130Б) и дисплей (110А, 110Б) могут быть реализованы в виде одного устройства, например, моноблока, планшета, смартфона и т.д.Shown in FIG. 1, the system described in the framework of the present invention includes an electronic computing device, for example, a computer (130A, 130B), an electroencephalogram recording (recording) means (120A, 120B), and a display (110A, connected to a computer (130A, 130B) 110B), in the particular case, providing updating of frames with a frequency of at least 40 and not more than 150 Hz and a response time of not more than 7 milliseconds (ms). In the particular case, an electronic computing device, for example, a computer (130A, 130B) and a display (110A, 110B) can be implemented as a single device, for example, a candy bar, tablet, smartphone, etc.
Как описано в рамках настоящего изобретения, средство регистрации электроэнцефалограммы (120А, 120Б) выполнено с возможностью выделения блоком обработки данных из электроэнцефалограммы параметров более одной компоненты вызванных потенциалов с заранее заданными базовыми характеристиками и формирования выходного сигнала в виде описания параметров компонент вызванных потенциалов в цифровом виде, а выбранными пользователем стимулами считаются стимулы, параметры реакций в ответ на которые максимально соответствуют параметрам компонентов ВП, возникающих в процессе формирования стимулов на экране устройства.As described in the framework of the present invention, the means of recording the electroencephalogram (120A, 120B) is configured to extract the data processing unit from the electroencephalogram parameters of more than one component of the evoked potentials with predetermined basic characteristics and generating an output signal in the form of a description of the parameters of the components of the evoked potentials in digital form, and user-selected stimuli are considered to be stimuli, the reaction parameters in response to which correspond to the parameters of the EP components that arise during the formation of stimuli on the device screen.
Средство снятия электроэнцефалограммы, то есть, средство регистрации электрической активности мозга 120А используется для регистрации, электроэнцефалограммы (ЭЭГ) первого пользователя (пациента) 105А, а средство регистрации электрической активности мозга) 120Б используется для снятия электроэнцефалограммы второго пользователя 105Б. Дисплеи (110А, 110Б) предназначены для отображения объектов. например, стимулов, представленных в виде цифровых или буквенных символов. пиктограмм или элементов меню с угловыми размерами, относительно глаз пользователей (105А, 105Б), позволяющими переключать внимание, с одного предъявляемого объекта на другой. В частном случае реализации, количество элементов, а также их расположение на дисплее на дисплее (110А, 110Б) задается модулем генерации стимулов (513, ФИГ. 5) в соответствии с угловыми размерами, обеспечивающими возможность различимости объектов для пользователя (105А, 105Б). В частном случае реализации, количество экранных объектов и/или их угловые размеры задаются с учетом индивидуальных особенностей пользователя (105А, 105Б). К числу индивидуальных особенностей пользователя могут быть отнесены свойства зрительного восприятия пользователем объектов и возможности пользователя удержания объектов в поле внимания. При невозможности пользователя (105А, 105Б) удерживать зрительное внимание на экранном объекте с малыми угловыми размерами в связи с размытием поля зрения или дрожанием точки фиксации взгляда, возможным, при различных нозологиях угловые размеры экранного объекта, могут быть увеличены, может быть увеличено расстояние между объектами и количество объектов, одновременно присутствующих на экране. В частном случае, осуществляется тестирование визуальной различимости объектов, например, при конфигурировании системы для работы с новым пользователем, либо при изменении расстояния от пользователя до дисплея, а также при изменении других параметров. При начальном конфигурировании и переконфигурировании задаются геометрические размеры экранных объектов, другие характеристики экранных объектов, отображаемых на экране (дисплее). В частном случае, учитывается острота зрения пользователя. Если использованные параметры объектов не удовлетворительны, например, пользователю не удается выбрать на экране требуемый стимул, в связи с недостаточной остротой зрения, то увеличение размеров объектов их контрастности обеспечивает возможность выбора пользователем объектов, если изменение геометрических характеристик не дает положительного результата, может быть использовано внесение изменений в другие параметры, например, может быть изменена частота мерцаний объектов, последовательность их возникновения на экране. Настройки интерфейса могут быть осуществлены в автоматизированном режиме, а также в режиме ручного управления пользователем или оператором. При ручной настройке интерфейса, на экране дисплея отображаются элементы интерфейса, размеры и положение которых можно изменять, а также значения параметров, которые существенно влияют на восприятие элементов (стимулов) пользователем. В частном случае, можно изменять совокупность стимулов, группируемых в пределах одного экрана. The means for recording an electroencephalogram, that is, the means for recording the electrical activity of the
После внесения изменений в настройки производится тестирование различимости стимулов, и, при необходимости, производится дополнительная корректировка. В частном случае, при группировке стимулов по нескольким экранам, принятые для одного из экрана параметры применяются ко всем экранам. а если изменение настроек привело к изменению количества экранов, например, в связи с существенным увеличением или уменьшением размера элементов, производится дополнительное перераспределение стимулов по экранам. After making changes to the settings, the distinguishability of the stimuli is tested, and, if necessary, an additional adjustment is made. In the particular case, when grouping stimuli across several screens, the parameters adopted for one of the screens apply to all screens. and if changing the settings has led to a change in the number of screens, for example, due to a significant increase or decrease in the size of the elements, additional redistribution of incentives across the screens is performed.
В качестве экранных объектов или стимулов используются разного рода изобразительные элементы, например, символы в виде буквы и цифр, так называемые смайлики, другие пиктограммы, а также представления элементов управления. Символы могут относиться к элементам передаваемых сообщений, а также являться элементами управления системой, например, такими элементами могут быть кнопки перехода на другой экран, кнопки включения и отключения системы. В частном случае реализации изобретения, сервисные кнопки различных экранов располагаются в разных местах дисплея, таким образом существенно снижается вероятность ложного выполнения команды перехода на другой экран при смене экранов.As display objects or stimuli, various graphic elements are used, for example, symbols in the form of letters and numbers, so-called emoticons, other pictograms, as well as representations of controls. Symbols can refer to elements of transmitted messages, as well as be system control elements, for example, such elements can be buttons for switching to another screen, buttons for turning on and off the system. In the particular case of the invention, the service buttons of various screens are located in different places on the display, thus significantly reducing the likelihood of a false command to go to another screen when changing screens.
Для объектов вызова системы меню и объектов систем меню исключается одинаковое расположение кнопок вызова меню на различных экранах. Стимулы, предназначенные для активации (включения) и деактивации (выключения) системы могут располагаться вне границ дисплея и могут быть выполнены в виде отдельных источников света. В частном случае реализации изобретения, объекты включения и выключения системы могут быть выделенными дисплеями, например, мерцающими светодиодными лампами.For menu system call objects and menu system objects, the same arrangement of menu call buttons on different screens is excluded. Incentives designed to activate (turn on) and deactivate (turn off) the system can be located outside the boundaries of the display and can be made in the form of separate light sources. In the particular case of the invention, the objects on and off of the system can be dedicated displays, for example, flickering LED lamps.
В системе также могут использоваться дополнительные типы объектов, предназначенные для ускорения набора текстов. Такие специальные объекты могут быть выполнены в виде кнопок большего размера, чем кнопки с отдельными буквами, и на них могут отображаться слова и короткие фразы, формируемые, например, путем реализации функции предиктивного набора текстов. The system can also use additional types of objects designed to speed up typing. Such special objects can be made in the form of buttons of a larger size than buttons with individual letters, and words and short phrases can be displayed on them, formed, for example, by implementing the function of predictive typing.
Символы, отображаемые на таких кнопках, динамически меняются в зависимости от совокупности символов уже набранных пользователем. Подсистема предиктивного набора текстов может использовать динамически изменяемый словарь, сформированный, в частном случае, в результате анализа предшествующего взаимодействия пользователя (105А, 105Б) с описываемой системой. Так, например, компьютер (130А, 130Б) или центральный сервер 140 могут хранить наиболее часто используемые пользователем слова, словосочетания, предложения и другие грамматические формы в специализированной базе данных.The characters displayed on such buttons dynamically change depending on the combination of characters already typed by the user. The predictive typing subsystem can use a dynamically changing dictionary generated, in a particular case, as a result of analysis of the previous user interaction (105A, 105B) with the described system. For example, a computer (130A, 130B) or a
Специальные кнопки могут быть расположены на том же экране, что и кнопки буквенной клавиатуры, но расположены на расстоянии от любых кнопок клавиатуры, существенно большем, чем расстояние между соседними кнопками клавиатуры. Такое пространственное обособление позволяет пользователю уверенно переключать внимание на специальные кнопки, в результате чего точность распознавания объектов повышается. Special buttons can be located on the same screen as the buttons on the alphabetic keyboard, but are located at a distance from any buttons on the keyboard, significantly greater than the distance between adjacent buttons on the keyboard. Such a spatial separation allows the user to confidently switch attention to special buttons, as a result of which the accuracy of object recognition is increased.
Дополнительно, могут быть запущены процессы включения и/или выключения системы при заранее заданном поведении пользователя или системы. Например, при длительной неактивности пользователя система может быть отключена, система может быть отключена или перезагружена, если пользователь не использует интерфейс системы в течение длительного времени. В том случае, если пользователь прекратил использовать интерфейс, не закончив ввод слова или фразы, система может дополнительно активировать средства вызова экстренной помощи. Дополнительно может активироваться «приглашение к выключению», или «приглашение к включению» в заранее заданные часы активности пользователя. Additionally, the processes of turning on and / or turning off the system can be started with the predetermined behavior of the user or system. For example, if the user is inactive for a long time, the system may be turned off, the system may be turned off or restarted if the user does not use the system interface for a long time. In the event that the user stops using the interface without completing the input of a word or phrase, the system can additionally activate the emergency call facilities. Additionally, an “invitation to turn off”, or “invitation to turn on” can be activated at predetermined hours of user activity.
Пользовательское оборудование 101 системы, показанное на ФИГ. 1 более подробно показано на ФИГ. 5 с соответствующим описанием.The
Показанная на ФИГ. 1 система содержит и использует электроды (115А, 115Б), сконфигурированные так, что обеспечивают контакт с кожей головы пользователя для передачи соответствующих потенциалов на блок обработки аналоговых данных. Электроды могут быть закреплены в средстве фиксации электродов на голове пользователя. Электроды могут быть расположены в непосредственной близости и связаны, посредством проводников, с блоком обработки аналоговых данных, преобразующих аналоговые данные в цифровые данные по заранее заданному алгоритму, обеспечивающему оцифровку аналоговых сигналов через заранее заданные промежутки времени. Цифровые данные блока обработки аналоговых сигналов могут передаваться на компьютер (130А, 130Б), по проводному интерфейсу или с использование беспроводных средств связи, в частном случае, таких как, стандартизованное Wi-Fi соединение. В общем случае, для работы системы используется, оборудование, обычно применяемое для реализации интерфейса «мозг-компьютер на волне P300» (ИМК-P300, или англ. «P300 BCI» – brain-computer interface). В частном случае реализации, число электродов, закрепляемых на голове пользователя, а также их расположение выбирается с учетом индивидуальных особенностей пользователя. Например, по результатам проведенных хирургических операций при поражениях головного мозга, либо в результате травм головы, участки скальпа могут отсутствовать или не могут быть использованы для установки электродов. В таком случае используется средство крепления электродов, в котором количество электродов, а также места их установки задаются с учетом выявленных особенностей. В частном случае, могут быть использованы дополнительные электроды, установленные в максимально возможной близости к месту травмы. В случае существенного изменения картины распределения потенциалов на коже головы пользователя, для обеспечения функционирования системы и выделения волны «Р300» используется дополнительное обучение системы. В других случаях, например, при органических повреждения коры головного мозга, увеличение количества электродов используется для обеспечения возможности получения требуемых параметров активности головного мозга по замещающим данным. Shown in FIG. 1, the system contains and uses electrodes (115A, 115B), configured to provide contact with the skin of the user's head to transfer the corresponding potentials to the analog data processing unit. The electrodes can be fixed in a means of fixing the electrodes on the head of the user. The electrodes can be located in close proximity and connected, through the conductors, to the analog data processing unit that converts the analog data into digital data according to a predetermined algorithm that digitizes the analog signals at predetermined time intervals. The digital data of the analog signal processing unit can be transmitted to a computer (130A, 130B), via a wired interface or using wireless means of communication, in particular, such as a standardized Wi-Fi connection. In general, the system uses equipment that is usually used to implement the P300 brain-computer interface (IMC-P300, or the English “P300 BCI” - brain-computer interface). In the particular case of implementation, the number of electrodes mounted on the user's head, as well as their location, is selected taking into account the individual characteristics of the user. For example, according to the results of surgical operations for brain lesions, or as a result of head injuries, scalp sites may be absent or cannot be used to install electrodes. In this case, an electrode fastener is used, in which the number of electrodes, as well as their installation location, are set taking into account the identified features. In the particular case, additional electrodes can be used, installed as close as possible to the site of injury. In the event of a significant change in the pattern of potential distribution on the scalp of the user, additional training of the system is used to ensure the functioning of the system and the allocation of the "P300" wave. In other cases, for example, with organic damage to the cerebral cortex, an increase in the number of electrodes is used to provide the ability to obtain the required parameters of brain activity from replacement data.
Электронно-вычислительное устройство реализованное, например, в виде переносного или стационарного компьютера (130А, 130Б), обеспечивает анализ, активности главного мозга по результатам измерений. Анализ активности осуществляется, например, с использованием модуля обработки и анализа данных (523, ФИГ. 5). Для анализа используются электроэнцефалограммы (ЭЭГ), а также данные, относящиеся к параметрам формируемых на дисплее стимулов. При этом, основным параметром стимула, используемым при анализе, является момент его возникновения на экране (дисплее). Формирование зрительных стимулов осуществляется модулем генерации стимулов (513, ФИГ. 5), формирующим данные, необходимые для отображения стимула на дисплее в заданные моменты, с обеспечением отображения стимулов на дисплее (экране) (110А, 110Б). В частном случае, описываемая система обеспечивает такую последовательность или очередность свечения и гашения стимулов на дисплее, что исключается одновременное наличие на экране двух объектов или стимулов, места формирования которых расположены рядом друг с другом. В частном случае, возможно одновременное отображение объектов, расположенных в одной строке или в одном столбце. В этом случае, определение объекта внимания осуществляется путем последовательного определения столбца и строки, на пересечении которых расположен объект внимания. Моменты возникновения (времена возникновения), моменты гашения (времена исчезновения) и другие характеристики или параметры создаваемых зрительных стимулов могут определяться модулем генерации стимулов (513, ФИГ. 5) автоматически. Параметры стимулов могут задаваться как результат машинного обучения, в том числе с возможностью использования искусственного интеллекта. Также, время создания, а также время исчезновения, и характеристики создаваемых зрительных стимулов может быть задано пользователем, администратором центрального сервера 140, наблюдателем или лечащим врачом пользователя, являющегося пациентом лечебного учреждения. Время создания, а также время исчезновения или гашения, а также другие характеристики создаваемых зрительных стимулов могут быть заданы с использованием модуля генерации стимула (513, ФИГ. 5), например, использованием отображаемого на экране дисплея графического интерфейса пользователя.An electronic computing device implemented, for example, in the form of a portable or stationary computer (130A, 130B), provides an analysis of the activity of the brain according to the measurement results. The activity analysis is carried out, for example, using a data processing and analysis module (523, FIG. 5). For the analysis, electroencephalograms (EEGs) are used, as well as data relating to the parameters of the stimuli formed on the display. At the same time, the main parameter of the stimulus used in the analysis is the moment of its occurrence on the screen (display). The formation of visual stimuli is carried out by the stimulus generation module (513, FIG. 5), which generates the data necessary to display the stimulus on the display at predetermined moments, ensuring that the stimuli are displayed on the display (screen) (110A, 110B). In the particular case, the described system provides such a sequence or sequence of illumination and suppression of stimuli on the display that the simultaneous presence on the screen of two objects or stimuli, the places of formation of which are located next to each other. In the particular case, it is possible to simultaneously display objects located on one row or in one column. In this case, the definition of the object of attention is carried out by sequentially determining the column and row at the intersection of which the object of attention is located. Moments of occurrence (times of occurrence), extinction moments (times of disappearance), and other characteristics or parameters of visual stimuli created can be determined automatically by the stimulus generation module (513, FIG. 5). Incentive parameters can be set as a result of machine learning, including the possibility of using artificial intelligence. Also, the time of creation, as well as the time of disappearance, and the characteristics of the generated visual stimuli can be set by the user, the administrator of the
В том случае, если зарегистрированная электроэнцефалограмма, или другими словами, зарегистрированные параметры электрической активности мозга, измеренные средством снятия электроэнцефалограммы (120А, 120Б) и переданные для обработки на компьютер, одинаково соответствует нескольким различным стимулам, пользователю может быть предложено выбрать один из объектов. соответствующий стимулам либо путем формирования дополнительного стимула – подсказки, либо путем полного гашения всех стимулов, кроме объектов потенциального внимания и отображения оставшихся стимулов в таком режиме чтобы обеспечить более точное определение объекта интереса. In the event that the registered electroencephalogram, or in other words, the registered parameters of the brain’s electrical activity, measured by the electroencephalogram meter (120A, 120B) and transferred to the computer for processing, equally corresponds to several different stimuli, the user may be asked to select one of the objects. corresponding to stimuli either by forming an additional stimulus - a hint, or by completely extinguishing all stimuli except potential attention objects and displaying the remaining stimuli in this mode to provide a more accurate definition of the object of interest.
В частном случае, центральный сервер может быть реализован (или являться) веб-сервером и/или специализированным вычислительным устройством (в частности, компьютером) и/или специализированным оборудованием для выполнения на нём сервисного программного обеспечения (в том числе сервисов тех или иных задач).In the particular case, the central server can be implemented (or be) a web server and / or specialized computing device (in particular, a computer) and / or specialized equipment for performing service software on it (including services of certain tasks) .
В частном случае, по крайней мере, одному пользователю предлагаются подсказки, относящиеся к возможности общения в пределах заданного круга контактов, например, заданного круга друзей, лечебного стационара или отделения.In the particular case, at least one user is offered tips related to the possibility of communication within a given circle of contacts, for example, a given circle of friends, a medical hospital or department.
Характеристиками или параметрами стимулов (объектов), отображаемых на дисплее, могут являться яркость объекта, частота появления на дисплее, принадлежность к группе объектов, отображаемых на одном групповом экране, частота мерцания в процессе отображения, длительность нахождения на дисплее время исчезновения, координаты расположения объекта на дисплее, размеры и форма объекта, скорость перемещения динамика изменения размеров и/или формы и т.д. The characteristics or parameters of the stimuli (objects) displayed on the display can be the brightness of the object, the frequency of appearing on the display, belonging to a group of objects displayed on one group screen, the frequency of flickering during the display, the length of time the display has disappeared, the coordinates of the location of the object on the display, the size and shape of the object, the speed of movement of the speaker changes in size and / or shape, etc.
Характеристики зрительных стимулов могут изменяться или подбираться в процессе использования системы пользователем так, чтобы достичь максимальной скоростью выбора стимулов пользователем, либо снизить утомляемость пользователя, либо минимизировать количество ошибок системы в единицу времени, либо достичь оптимального сочетания параметров. Кроме того, при первоначальном задании параметров стимулов могут быть учтены физиологические особенности пользователя, в частности, могут быть учтены острота зрения, скорость передачи информации внутри различных структур мозга, наличие травм мозга, наличие специфических заболеваний нервной системы и мозга, влияющих на процессы восприятия. Кроме этого может быть учтен опыт пользователя при взаимодействии с интерфейсом системы. В частности, более обученные пользователи могут использовать меньшую яркость и большую скорость мерцаний, что позволяет меньше утомляться и быстрее осуществлять набор (последовательный выбор стимулов для формирования сообщений или других алфавитно-цифровых и/или визуальных структур).The characteristics of visual stimuli can be changed or selected in the process of using the system by the user so as to achieve the maximum speed for choosing the stimuli by the user, or to reduce the user's fatigue, or minimize the number of system errors per unit time, or achieve the optimal combination of parameters. In addition, during the initial setting of stimulus parameters, the physiological characteristics of the user can be taken into account, in particular, visual acuity, the rate of information transfer within various structures of the brain, the presence of brain injuries, the presence of specific diseases of the nervous system and brain that affect perception processes can be taken into account. In addition, user experience when interacting with the system interface can be taken into account. In particular, more trained users can use lower brightness and faster blinking speed, which allows them to get tired less and dial faster (sequential selection of stimuli for generating messages or other alphanumeric and / or visual structures).
В дополнение к зрительным стимулам пользователю могут быть предъявлены звуковые или тактильные стимулы, однако в целях раскрытия сущности изобретения, под стимулами, если не указано иное, подразумеваются именно зрительные или визуальные стимулы, то есть, формируемые на экране или дисплее объекты, которые могут быть восприняты визуально. In addition to visual stimuli, the user may be presented with sound or tactile stimuli, however, in order to disclose the essence of the invention, stimuli, unless otherwise indicated, are understood to mean visual or visual stimuli, that is, objects formed on the screen or display that can be perceived visually.
Средство снятия электроэнцефалограммы (120А, 120Б), то есть, средство регистрации электрической активности мозга (ЭЭГ), снабжено средством крепления датчиков электрических потенциалов на голове пользователя и позволяет анализировать ЭЭГ. При этом желательно использовать средства, регистрирующие электрические потенциалы с частотой не реже 50 раз в секунду. что дает возможность определять, с использованием модуля обработки и анализа данных (523, ФИГ. 5) и/или модуля обработки данных, который может являться частью энцефалографа, (120А, 120Б), специфические компоненты изменений в ЭЭГ при фокусировании внимания пользователя на объектах кратковременно отображаемых на дисплее.The tool for recording an electroencephalogram (120A, 120B), that is, a tool for recording electrical activity of the brain (EEG), is equipped with a means of attaching sensors of electric potentials on the user's head and allows you to analyze the EEG. In this case, it is desirable to use tools that record electrical potentials with a frequency of at least 50 times per second. which makes it possible to determine, using the data processing and analysis module (523, FIG. 5) and / or the data processing module, which may be part of the encephalograph, (120A, 120B), specific components of changes in the EEG when the user focuses on the objects for a short time displayed on the display.
В контексте описания изобретения графический дисплей или «дисплей» используется в качестве примера реализации визуальной стимульной среды, которая может быть выполнена в различных вариантах, например, с использованием отдельных элементов, представляющих символы и имеющих индивидуальные средства подсветки, матрицы светодиодов, с использованием механических или движущихся механических элементов, например, использующих шторки для скрытия символов и т.п. In the context of the description of the invention, a graphic display or “display” is used as an example of the implementation of a visual stimulus environment, which can be performed in various ways, for example, using separate elements representing symbols and having individual illumination means, LED arrays, using mechanical or moving mechanical elements, for example, using curtains to hide characters, etc.
Элементы управления или стимулы могут быть сгруппированы, а пользователю, в процессе использования интерфейса системы могут предъявляться различные группы элементов для обеспечения возможности достоверного определения выбранного элемента группы. При использовании нескольких групп элементов, каждая из групп содержит по крайней мере, один стимул, при выборе которого пользователем, обеспечивается либо переключение к другой группе элементов, либо отображение меню, с использованием которого обеспечивается переход к другой группе. Controls or incentives can be grouped, and the user, in the process of using the system interface, can be presented with different groups of elements to enable reliable determination of the selected element of the group. When using several groups of elements, each of the groups contains at least one stimulus, when selected by the user, it is provided either switching to another group of elements or displaying a menu using which the transition to another group is provided.
Для выбора одной команды пользователем (105А, 105Б) используются циклы предъявления объектов пользователю. Для осуществления выбора того или иного отображаемого (экранного) объекта, пользователь (105А, 105Б) фокусирует внимание на упомянутом объекте, который ассоциирован с интересующей его функцией, например, командой, текстовым символом (элементом), графическим элементом и т.д.. Объект может содержать изображение, которое может быть однозначно сопоставлено с результатом выбора объекта, например, может содержать графический элемент, текстовый элемент, обозначение команды (например, осуществления отправки сообщения, добавления изображения к сообщению, добавления другого пользователя в друзья, подключение к системе «Интернет», запуск приложения, интерфейса и т.д.). При осуществлении стимуляции или, другими словами, обеспечения возможности выбора объекта пользователем, пользователь следит за поведением объекта, а появление объекта на дисплее вызывает формирование специфической картины динамического распределения электрических потенциалов на поверхности головы пользователя. В общем случае, формируется специфический импульс в волны P300 (или паттерн волны Р300). Временные параметры паттерна, например, момент возникновения и длительность зависят от временных параметров стимула, к которому привлечено внимание пользователя. В объеме настоящего изобретения, сформированный паттерн распознается электронно-вычислительным устройством, а параметры паттерна соотносятся с параметрами стимулов предъявляемых пользователю, например с моментом формирования, типом и/или характером создаваемых экранных (зрительных) стимулов. Объект, которому в максимальной степени соответствует паттерн, идентифицируется как объект, на который мысленно реагирует пользователь, после чего система выполняет действия, соответствующие объекту, например, дополняет текстовую строку выбранным символом или начинает отображение символов (стимулов) другого экрана.To select one command by the user (105A, 105B), cycles of presenting objects to the user are used. To make a choice of one or another displayed (screen) object, the user (105A, 105B) focuses on the said object, which is associated with the function of interest, for example, a command, a text symbol (element), graphic element, etc. may contain an image that can be unambiguously correlated with the result of selecting an object, for example, it may contain a graphic element, a text element, a command designation (for example, sending a message, adding an image to a message, adding another user as a friend, connecting to the Internet system , launching the application, interface, etc.). In the implementation of stimulation or, in other words, providing the possibility of selecting an object by the user, the user monitors the behavior of the object, and the appearance of the object on the display causes the formation of a specific picture of the dynamic distribution of electric potentials on the surface of the user's head. In general, a specific impulse is generated in the P300 wave (or P300 wave pattern). Temporal parameters of the pattern, for example, the moment of occurrence and duration, depend on the temporal parameters of the stimulus, to which the user's attention is drawn. Within the scope of the present invention, the generated pattern is recognized by the electronic computing device, and the pattern parameters are related to the stimulus parameters presented to the user, for example, to the moment of formation, type and / or nature of the generated on-screen (visual) stimuli. The object to which the pattern corresponds to the maximum extent is identified as the object to which the user mentally reacts, after which the system performs actions corresponding to the object, for example, supplements the text line with the selected symbol or starts displaying the symbols (stimuli) of another screen.
Специфическими компонентами может являться отклонение усредненных по целевым стимулам данных электроэнцефалограммы в динамике, в частности, в течение определенного предустановленного временного интервала, например, в течение 600 - 1000 миллисекунд, после предъявления целевого стимула от аналогичного усреднения при предъявлении нецелевого стимула, а при утрате функций отдельных участков коры головного мозга, используется дополнительное уточнение, заключающееся в том, что в частном случае, анализируются данные полученные от измененного, сниженного или увеличенного количества электродов, а анализ динамики распределения потенциалов осуществляется для всех электродов совместно с использованием методов машинного обучения или с применением искусственного интеллекта. При этом, на этапе обучения, информацию о выбранном пользователем объекте получают без использования вычислительных средств и передают системе дополнительно, либо задают последовательность стимулов, на которых должен сосредоточиться пользователь и данную последовательность используют как обучающую при сопоставлении паттернов и стимулов. Specific components may be the deviation of the dynamics of the data of the electroencephalogram averaged over the target stimuli, in particular, during a certain predefined time interval, for example, within 600-1000 milliseconds, after the target stimulus is presented from the same averaging upon presentation of a non-target stimulus, and when individual functions are lost, sections of the cerebral cortex, an additional refinement is used, namely, that in a particular case, the data obtained from the changed, reduced or increased number of electrodes are analyzed, and the analysis of the dynamics of the potential distribution is carried out for all electrodes in conjunction with the use of machine learning methods or with the use of artificial intelligence . At the same time, at the training stage, information about the object selected by the user is obtained without using computational tools and transmitted to the system additionally, or the sequence of stimuli that the user should focus on is set and this sequence is used as a learning one when comparing patterns and stimuli.
То есть, реакции, представленные раскрытыми выше специфическими компонентами, подвергаются автоматизированному анализу в режиме реального времени, например, с использованием средств машинного обучения или искусственного интеллекта. В частном случае, осуществляют предварительную специальную настройку показанной на ФИГ. 1 системы с участием пользователя (105А, 105Б), либо настройку или подстройку системы осуществляют в режиме эксплуатации. Основным требованием, предъявляемым к режиму настройки, является быстрая реакция пользователя на отклики системы, интерпретирующие его команды в режиме «верно – неверно».That is, the reactions represented by the specific components disclosed above are subjected to real-time automated analysis, for example, using machine learning tools or artificial intelligence. In the particular case, carry out preliminary special settings shown in FIG. 1 system with user participation (105A, 105B), or the system is configured or tuned in operating mode. The main requirement for the configuration mode is the quick response of the user to system responses interpreting his commands in the "true - false" mode.
При помощи встроенных в средство снятия электроэнцефалограммы (120А, 120Б) и/или в компьютер (130А, 130Б), или центральный сервер 140 элементов обработки и анализа, например, реализующих структуры искусственного интеллекта, осуществляется возможность трактовать реакции пользователя как команды для управления функциями приема-передачи сообщений, а том числе текстовых сообщений, а также модулями управления сервисными устройствами, например, устройством тревожной сигнализации, службы передачи сообщений на мобильный телефон или электрическими приводами кресла-каталки. Упомянутые элементы обработки и анализа, в том числе. средства искусственного интеллекта, могут являться частью модуля обработки и анализа данных (523, ФИГ. 5) или являться модулем компьютера (130А, 130Б), связанным со средством снятия электроэнцефалограммы (120А, 120Б) или другим модулем, например, модулем центрального сервера 140 и/или компьютера (130А, 130Б), в том числе модулем обработки и анализа данных (523, ФИГ. 5) Модуль обработки и анализа данных (523, ФИГ. 5) или, по крайней мере, одна его часть, может являться частью центрального сервера 140 и/или средства снятия электроэнцефалограммы (120А, 120Б) и/или центрального сервера 140.Using the processing and analysis elements integrated in the EEG tool (120A, 120B) and / or in the computer (130A, 130B) or the
Упомянутые команды для управления могут являться командами управления для веб-браузеров, систем мгновенного обмена сообщениями (систем обмена мгновенными сообщениями, от англ. Instant messaging, IM), служб коротких сообщений (от англ. Short Message Service) и других программных и/или аппаратных средств (систем и т.д.) взаимодействия, в частности, общения, пользователей друг с другом, сообществами, группами пользователей, в том числе объединенных по различным параметрам, например, увлечениям, и т.д. В частном случае, упомянутые элементы обработки и анализа, в частном случае, искусственного интеллекта, осуществляют преобразование упомянутых реакций в команды для управления функциями интернет-браузера (веб-браузера) и т.д. The control commands mentioned may be control commands for web browsers, instant messaging systems (instant messaging systems, from the English Instant messaging, IM), short message services (from the English Short Message Service) and other software and / or hardware means (systems, etc.) of interaction, in particular, communication, users with each other, communities, user groups, including those united by various parameters, for example, hobbies, etc. In the particular case, the mentioned processing and analysis elements, in the particular case of artificial intelligence, convert the mentioned reactions into commands for controlling the functions of the Internet browser (web browser), etc.
Описываемая система, под условным наименованием «НейроЧат», использует алгоритм, который использует свойство мозга пользователя (человека, пациента, медицинского персонала и т.д.) изменять электрические параметры активности мозга, при наличии неопределённости в поведении объекта, в частности, экранного объекта, на который направлено внимание пользователя, причем такие изменения электрических параметров активности мозга пользователя регистрируются средством снятия электроэнцефалограммы (120А, 120Б). Описываемая система «НейроЧат» работает на любом (достаточно «мощном») компьютере (130А, 130Б) пользователя (105А, 105Б) и на любом современном дисплее (110А, 110Б), в частности, мониторе, достаточных размеров, в частности на системах, объединяющих в одном устройстве компьютер и дисплей (в частности, монитор), в частном случае, на моноблоках, планшетах и смартфонах. Стандартной (обычно используемой) частоты обновления в 60 Гц достаточно, так же, как и стандартных значений времени отклика для подобных мониторов.The described system, under the code name "NeuroChat", uses an algorithm that uses the property of the user's brain (human, patient, medical staff, etc.) to change the electrical parameters of brain activity, if there is uncertainty in the behavior of an object, in particular, a screen object, to which the user's attention is directed, and such changes in the electrical parameters of the user's brain activity are recorded by means of an electroencephalogram recording tool (120A, 120B). The described NeuroChat system works on any (fairly “powerful”) computer (130A, 130B) of the user (105A, 105B) and on any modern display (110A, 110B), in particular, a monitor of sufficient size, in particular on systems combining a computer and a display (in particular, a monitor) in one device, in a particular case, on monoblocks, tablets and smartphones. A standard (commonly used) refresh rate of 60 Hz is sufficient, as well as standard response times for such monitors.
Показанная на ФИГ. 1 система обеспечивает отображение на дисплее (110А, 110Б) объектов, каждый из которых характеризуется уникальным набором свойств, влияющих на электрическую активность мозга пользователя (105А, 105Б) уникальным образом. Показанная на ФИГ. 1 система распознает объект, на который направлено внимание пользователя (105А, 105Б), по электрической активности мозга такого пользователя, соответствующей указанному набору свойств. В частном случае упомянутое распознавание, или по крайней мере, часть такого распознавания, объекта может осуществляться, по крайней мере, одним модулем компьютера (130А, 130Б) и/или средства снятия электроэнцефалограммы (120А, 120Б), и/или центрального сервера 140.Shown in FIG. 1, the system provides the display on the display (110A, 110B) of objects, each of which is characterized by a unique set of properties that affect the electrical activity of the user's brain (105A, 105B) in a unique way. Shown in FIG. 1, the system recognizes the object that the user's attention is directed to (105A, 105B) by the electrical activity of the brain of such a user corresponding to the specified set of properties. In the particular case of said recognition, or at least part of such recognition, of an object can be carried out by at least one computer module (130A, 130B) and / or an electroencephalogram recording tool (120A, 120B), and / or
Основными свойствами объектов, влияющими на изменение активности мозга, в частном случае, являются временные параметры появления объектов (изображений объектов) на дисплее (110А, 110Б) и удаление их с дисплея (экрана дисплея). В частном случае, в качестве такого свойства используется частота миганий (мерцаний, в частности, предъявлений, и т.д.) изображений объектов. В частном случае упомянутое мигание является изменением яркости и/или цвета, и/или прозрачности (экранного) объекта, а также его изображением (появляющимся и исчезающим) на дисплее (110А, 110Б), которая, в частном случае, выбирается (задается ,устанавливается) не ниже, например, 1 Герца (Гц) и, например, не выше 10 Гц, при этом, изображения объектов, в частном случае, мигают с одинаковой частотой, но появляются на дисплее (110А, 110Б) поочередно.The main properties of objects that affect the activity of the brain, in a particular case, are the time parameters for the appearance of objects (images of objects) on the display (110A, 110B) and their removal from the display (display screen). In a particular case, the frequency of blinking (flickering, in particular, presentations, etc.) of images of objects is used as such a property. In the particular case, the aforementioned blinking is a change in the brightness and / or color and / or transparency of the (on-screen) object, as well as its image (appearing and disappearing) on the display (110A, 110B), which, in the particular case, is selected (set, set) ) not lower than, for example, 1 Hertz (Hz) and, for example, not higher than 10 Hz, while the images of objects, in a particular case, flash at the same frequency, but appear on the display (110A, 110B) alternately.
В частном случае реализации, поведение объектов может меняться во времени, повышая уровень неопределенности поведения объекта для пользователя.In the particular case of implementation, the behavior of objects can change over time, increasing the level of uncertainty in the behavior of the object for the user.
«НейроЧат» (в частности, система «НейроЧат»), алгоритмически основан на принципе нейроуправления с помощью, так называемой, технологии «интерфейс мозг-компьютер на волне P300» (ИМК-P300, или англ. «P300 BCI» – brain-computer interface). В основе управления в данной технологии лежит анализ вызванных потенциалов (ВП) мозга человека, или потенциалов, связанных с событиями (ПСС). Эти потенциалы представляют собой специфическую реакцию мозга в ответ на редкий и/или значимый для пользователя (105А, 105Б) стимул, которая может быть получена после процедуры обработки (и анализа) зарегистрированной (снятой) электроэнцефалограммы. В большинстве случаев в средствах коммуникации на основе ИМК-P300 для стимулов используется зрительная модальность (например, появление изображений или символов на экране, или их подсветка – т.е. увеличение яркости). NeuroChat (in particular, the NeuroChat system) is algorithmically based on the principle of neurocontrol using the so-called technology “brain-computer interface on the P300 wave” (IMC-P300, or the English “P300 BCI” - brain-computer interface). The control in this technology is based on the analysis of evoked potentials (VP) of the human brain, or potentials associated with events (MSS). These potentials represent a specific reaction of the brain in response to a rare and / or significant for the user (105A, 105B) stimulus that can be obtained after the processing (and analysis) of the recorded (recorded) electroencephalogram. In most cases, in communication facilities based on IMC-P300, visual modality is used for stimuli (for example, the appearance of images or symbols on the screen, or their illumination - i.e., an increase in brightness).
Система, и, в частном случае, средство, нейроуправления (взаимодействия пользователей между собой, с различными устройствами, модулями, системами, друг с другом с использованием промежуточных и вспомогательных устройств, средств, модулей и т.д.), в частности, на основе ИМК-P300, организована следующим образом. В общем случае, пользователь (105А, 105Б) видит перед собой дисплей (110А, 110Б) с объектами (экранными объектами, зрительными объектами), в частном случае, являющимися символами (элементами-символами), представляющими собой различные команды управления (в том числе буквами, например, если интерфейс предназначен для набора текстов, взаимодействия с другими пользователями, системами, включая операционные системы и т.д.), организованными в виде матрицы, в частности, таблицы-матрицы. Таким образом, пользователю (105А, 105Б) на дисплее (110А, 110Б) осуществляется отображение стимулов в виде объектов, в частности, изображений объектов (экранных объектов).A system, and, in a particular case, a means of neurocontrol (user interactions with each other, with various devices, modules, systems, with each other using intermediate and auxiliary devices, tools, modules, etc.), in particular, based on IMC-P300, organized as follows. In general, the user (105A, 105B) sees a display (110A, 110B) in front of him with objects (screen objects, visual objects), in the particular case being symbols (symbol elements) representing various control commands (including letters, for example, if the interface is intended for typing, interacting with other users, systems, including operating systems, etc.) organized in the form of a matrix, in particular, a matrix table. Thus, the user (105A, 105B) on the display (110A, 110B) displays incentives in the form of objects, in particular, images of objects (screen objects).
Отдельные объекты, в частности, элементы-символы, упомянутой матрицы поочередно «подсвечиваются» (мерцают, мигают и т.д. или выделяются любым другим способом и средством) в случайном порядке. В частном случае, упомянутые объекты могут выделяться средствами системы, в частности, модулем генерации стимулов (513, ФИГ. 5) в строго определенном порядке, например, определенной последовательности с различными паузами между таким выделением, с различной интенсивностью выделения, временем отображения, подсвечивания и другими способами выделения, в частности, предъявления, объектов, по крайней мере, одному пользователю и т.д.Individual objects, in particular, symbol elements of the matrix are alternately “highlighted” (flicker, blink, etc., or are highlighted in any other way and means) in a random order. In the particular case, the mentioned objects can be allocated by the system, in particular, by the stimulus generation module (513, FIG. 5) in a strictly defined order, for example, a certain sequence with various pauses between such selection, with different selection intensity, display time, highlighting and other ways of distinguishing, in particular, presenting, objects to at least one user, etc.
Пользователь (105А, 105Б) фокусирует внимание на стимуле (символе-команде, стимуле-команде, объекте, целевом стимуле, целевом символе, целевом объекте), которую он желает выбрать, и, всякий раз, когда этот объект, в частности, стимул (символ и т.д.) выделяется («загорается», отображается, подсвечивается, начинает моргать, мерцать и т.д.), мысленно должен реагировать на это событие (например, посчитать общее число подсветок этого символа). В процессе взаимодействия пользователя (105А, 105Б) с интерфейсом, в частности, графическим интерфейсом, осуществляющим, по крайней мере, отображение стимулов на дисплее, у пользователя (105А, 105Б) регистрируется ЭЭГ с использованием средства снятия электроэнцефалограммы (120А, 120Б).The user (105A, 105B) focuses on the stimulus (command symbol, stimulus command, object, target stimulus, target symbol, target) that he wants to choose, and whenever this object, in particular, the stimulus ( symbol, etc.) is highlighted (“lights up”, displayed, highlighted, starts blinking, blinking, etc.), must mentally respond to this event (for example, calculate the total number of highlights of this symbol). In the process of user interaction (105A, 105B) with an interface, in particular, a graphical interface that performs at least displaying stimuli on the display, the user (105A, 105B) registers an EEG using an electroencephalogram recording tool (120A, 120B).
На этапе обучения описываемая система использует информацию, однозначно указывающую на стимул, в частности, символ, являющийся объектом внимания пользователя (105А, 105Б), причем объектом внимания пользователя является (экранный) объект, отображаемый на дисплее (110А, 110Б). Так, например, система уведомляет пользователя (105А, 105Б), в частности, посредством модуля обработки и анализа данных (523, ФИГ. 5), например, с использованием модуля генерации стимулов (513, ФИГ. 5), о стимуле, в частности, символе, команде и т.д., на котором пользователю следует сосредоточится, и для этого стимула обеспечивается регистрация активности мозга (регистрируются данные ЭЭГ с использованием средства снятия электроэнцефалограммы (120А, 120Б)). Полученные данные ЭЭГ, относящиеся как к мерцанию символа, так и к расположению символа на экране регистрируются и используются, в частности, по крайней мере, одним модулем, например, модулем компьютера (130А, 130Б), центрального сервера 140, средства снятия электроэнцефалограммы (120А, 120Б) и т.д., для построения экспертной подсистемы. Упомянутая экспертная подсистема создается для выявления индивидуальных различий пользователей в реакции на целевые и не целевые стимулы, а именно, в различиях данных электроэнцефалограммы, причем при использовании системы определения, по крайней мере, одного стимула, который выбирает пользователь, происходит с использованием (на основе) выявленных различий. Полученные, в частности, регистрируемые или зарегистрированные данные активности мозга могут быть обработаны (полностью или частично), как компьютером (110А, 110Б), в частности, по крайне мере, одним его модулем, например, так и/или модулем обработки и анализа данных (523, ФИГ. 5), центральным сервером 140, например, по крайне мере, одним его модулем, и/или средством снятия электроэнцефалограммы (120А, 120Б), или, по крайне мере, одним его модулем, в случае, если такое средство (модуль, устройство и т.д.) снятия электроэнцефалограммы (120А, 120Б) позволяет осуществлять такую обработку, например, с использованием, по крайней мере, одного процессора, микропроцессора, а также контроллера, микроконтроллера и т.д.At the training stage, the described system uses information that unambiguously indicates a stimulus, in particular, a symbol that is the object of attention of the user (105A, 105B), and the object of attention of the user is a (screen) object displayed on the display (110A, 110B). So, for example, the system notifies the user (105A, 105B), in particular, through the data processing and analysis module (523, FIG. 5), for example, using the stimulus generation module (513, FIG. 5), about the stimulus, in particular , symbol, command, etc., on which the user should focus, and for this stimulus, brain activity is recorded (EEG data is recorded using an electroencephalogram recording tool (120A, 120B)). The obtained EEG data relating to both the flickering of the symbol and the location of the symbol on the screen are recorded and used, in particular, by at least one module, for example, a computer module (130A, 130B),
Обучение экспертной подсистемы может продолжаться на этапе использования системы, например, с учетом количества ошибок или, по верным результатам, полученным в условиях недостаточной определенности соответствия ЭЭГ и любого из символов, отображаемых на дисплее (110А, 110Б). The training of the expert subsystem can continue at the stage of using the system, for example, taking into account the number of errors or, according to the correct results, obtained under conditions of insufficient definiteness of the correspondence of the EEG and any of the symbols displayed on the display (110A, 110B).
Реакции на подсветку целевого символа-команды выделяются, по крайней мере, одним модулем (средством, устройством и т.д.), например, модулем обработки и анализа данных (523, ФИГ. 5), среди реакций на другие стимулы, в частности, символы, которые являются нецелевыми стимулами и на которые пользователь (105А, 105Б) не должен обращать внимания. В таких целевых реакциях (или ВП) присутствуют колебания потенциала существенно большей амплитуды, чем в нецелевых ВП. Упомянутые колебания потенциала могут быть обработаны модулем обработки и анализа данных (523, ФИГ. 5) и/или центральным сервером 140, и/или средством снятия электроэнцефалограммы (120А, 120Б), или, по крайне мере, одним их модулем. Одним из самых крупных и универсальных компонентов этих колебаний является специфический паттерн – так называема волна P300 (поэтому технология получила соответствующее название).Reactions to highlighting the target command symbol are distinguished by at least one module (means, device, etc.), for example, a data processing and analysis module (523, FIG. 5), among reactions to other stimuli, in particular symbols that are inappropriate stimuli and to which the user (105A, 105B) should not pay attention. In such target reactions (or VP), potential fluctuations of a significantly larger amplitude are present than in non-target VPs. The mentioned potential fluctuations can be processed by a data processing and analysis module (523, FIG. 5) and / or a
Компоненты реакции на внешние стимулы (ВП) обычно не идентифицируются на фоновой ЭЭГ, поскольку эти реакции имеют амплитуду в несколько микровольт, в то время как фоновые колебания ЭЭГ имеют, как правило, амплитуды на один-два порядка выше. Поэтому для выделения ВП используется методика, в частности, реализованная алгоритмом (реализованным программным и/или аппаратным компонентом, в частности, модулем), синхронного усреднения отдельных отрезков ЭЭГ. Один такой отрезок ЭЭГ называется эпохой (эпоха ЭЭГ). Ее длительность может варьироваться; в описываемой системе она, в частном случае, может составлять около 1 секунды. Поскольку спонтанные колебания ЭЭГ обычно не являются синхронизированными с моментами подачи стимула (внешнего стимула), то при усреднении эпох ЭЭГ относительно момента этого стимула синхронизированный по времени со стимулами сигнал потенциалов, связанных с событиями, накапливается, выделяются определенные пики (компоненты реакции), а несинхронные колебания ЭЭГ («шум») ослабляются (резко падает их амплитуда). Стоит отметить, что стимулом является предъявление объекта (или, в частном случае, предъявляемый объект) пользователю, в частности, выделение объекта (или группы объектов), причем стимул в описываемой системе является внешним по отношению к пользователю (например, в противопоставление другим типам ИМК, где пользователь осознанно внутренне может инициировать какое-либо состояние без (различных, всяких) стимулов). При последовательном предъявлении совокупности стимулов (только один из которых является в данный момент целевым для пользователя) из ЭЭГ выделяются (определяются, вычисляются) эпохи, привязанные к моменту (времени) появления (подсветки, или любого другого выделения) каждого отдельного стимула, как показано на ФИГ. 2, т.е., в частном случае, время начала одной эпохи совпадает с временем появления, в частности, предъявления, стимула.The components of the reaction to external stimuli (EP) are usually not identified on the background EEG, since these reactions have an amplitude of several microvolts, while the background vibrations of the EEG usually have amplitudes one to two orders of magnitude higher. Therefore, to extract the VP, a technique is used, in particular, implemented by an algorithm (implemented by a software and / or hardware component, in particular, a module), of synchronous averaging of individual EEG segments. One such segment of the EEG is called the era (EEG era). Its duration may vary; in the described system, it, in the particular case, can be about 1 second. Since spontaneous EEG oscillations are usually not synchronized with the instants of the stimulus (external stimulus), when averaging the EEG epochs relative to the moment of this stimulus, the time-synchronized signal of the potentials associated with the events accumulates, certain peaks (reaction components) are released, and non-synchronous EEG vibrations (“noise”) are attenuated (their amplitude drops sharply). It should be noted that the stimulus is the presentation of the object (or, in a particular case, the presented object) to the user, in particular, the selection of the object (or group of objects), and the stimulus in the described system is external to the user (for example, in contrast to other types of IMC , where the user can consciously initiate any state without (various, any) incentives). When a set of stimuli is presented sequentially (only one of which is currently targeted for the user), epochs are identified (determined, calculated) from the EEG that are associated with the moment (time) of the appearance (highlighting, or any other selection) of each individual stimulus, as shown in FIG. 2, i.e., in the particular case, the time of the onset of one era coincides with the time of appearance, in particular, of the presentation of the stimulus.
Упомянутое выделение, по крайней мере, одной эпохи, осуществляется компьютером, в частности, модулем обработки и анализа данных (523, ФИГ. 5), и/или средством снятия электроэнцефалограммы (120А, 120Б), центральным сервером 140 и, и/или модулем (модулями) такого упомянутого средства, центрального сервера 140, компьютера и т.д.The mentioned selection of at least one era is carried out by a computer, in particular, a data processing and analysis module (523, FIG. 5), and / or an electroencephalogram recording tool (120A, 120B), a
На ФИГ. 2 показан примерный вариант осуществления усреднения эпох ЭЭГ.In FIG. 2 shows an exemplary embodiment of averaging EEG eras.
Как отмечено выше, для надежного распознавания целевых реакций ВП каждый из стимулов предъявляется пользователю (105А, 105Б) многократно, после чего реакции на каждый стимул усредняются отдельно. Осуществление усреднения реакции отдельно по двум группам, к первой из которой относится группа с целевыми стимулами, а ко второй – группа с нецелевыми стимулами, позволяет выделить ряд характеристик (например, частотно-амплитудных характеристик, являющихся позитивным отклонением с латентностью, в частном случае, около 300 мс и выше после начала (предъявления) стимула), по которым выделяются целевые реакции, в частности, модулем обработки и анализа данных (523, ФИГ. 5). На целевой стимул в составе ВП возникает (или резко увеличивается в амплитуде) волна P300 – позитивное отклонение с латентностью от 300 мс и выше после начала стимула. Для того чтобы появился этот компонент, пользователю (105А, 105Б) дается задание фокусировать внимание на целевом стимуле и, в частном случае, считать моменты его появления среди нецелевых стимулов. Упомянутое задание может даваться пользователю (105А, 105Б) оператором (компьютера, сервера, в частности, центрального сервера 140, и т.д.), например, медицинским персоналом, лечащим врачом и т.д. Задание может являться голосовым и/или визуальным, т.е. предъявляться пользователю (105А, 105Б) в виде изображений (рисунков, графических элементов, фотографий и т.д.), текста и т.д. Задание может даваться, в частности, предъявляться, пользователю (105А, 105Б) с использованием компьютера (130А, 130Б), центрального сервера 140 и т.д., в частности, по крайней мере, одного модуля компьютера или модуля, например, с использованием модуля заданий, модуля настройки и т.д., в том числе с использованием дисплея (110А, 110Б), подключенных к компьютеру средств воспроизведения звука и т.д. При предъявлении аудиального (звукового) задания пользователю (105А, 105Б) такое аудиальное задание может быть предварительно сохранено в памяти компьютера (130А, 130Б) и/или центрального сервера 140, например, в виде аудиофайла, или аудиальное задание может предъявляться пользователю с использованием микрофона, связанного с компьютером (130А, 130Б) или центральным сервером 140. В целом, амплитуда P300 отражает вероятность появления стимула (положительно коррелирует с его неожиданностью). Для возникновения P300 важно, что целевой стимул должен быть не просто редким, но и должен относиться к заданию, т.е. субъект, в частности, пользователь (105А, 105Б), должен быть активно включен в задание по распознаванию целевого стимула. В различных вариациях такой задачи помимо волны P300 осуществляется, например, компьютером (130А, 130Б), в частности, модулем обработки и анализа данных (523, ФИГ. 5), усиление и ряда других компонентов (не показаны на ФИГ. 1), наиболее значимыми из которых для данного ИМК являются следующие: N1 (или N170) – негативный пик с латентностью 170-200 мс, P200 – позитивный пик с латентностью от 200 до 300 мс, N400 – негативный пик с латентностью 400-600 мс. Все эти компоненты вместе с P300 являются отражением процессов наличия внимания пользователя (105А, 105Б) к целевому стимулу и используются алгоритмами ИМК для детектировании целевой команды. Поскольку длительность каждой эпохи составляет около 1000 мс (1 секунда), которые определяются (устанавливаются) исходя из наиболее вероятного времени, в течение которого могут появляться значимые амплитудные особенности, то (все) эти компоненты априори анализируются, в частности, модулем обработки и анализа данных (523, ФИГ. 5). Реакции в ответ на стимулы могут содержать и другие компоненты ВП, Кроме того, для различения целевых и нецелевых эпох не обязательно (причем обязательным является, по крайней мере, Р300, но, в частном случае, осуществляется анализ более длительного временного интервала, как было сказано выше) наличие всех компонентов, причем их наличие и выраженность является индивидуальной особенностью каждого пользователя (субъекта) или, по крайней мере, одного пользователя. В частном случае, реакциями (пользователя) на целевые и нецелевые стимулы могут отличаться во временном диапазоне волны P300. Также в некоторых случаях максимальным (в частности, основным) компонентом, по которому различаются целевые и нецелевые стимулы, может являться P200 . Так, например, у некоторых пользователей он (компонент) может «функционально» заменять P300, в частности, обладать всеми его свойствами, но иметь более раннюю латентность. Также, у части пользователей самым крупным компонентом может являться негативный N170, который в этом случае может вносить основной вклад в распознавание целевого стимула.As noted above, for reliable recognition of target EP reactions, each of the stimuli is presented to the user (105A, 105B) repeatedly, after which the responses to each stimulus are averaged separately. Averaging the reaction separately for two groups, the first of which is the group with target stimuli, and the second is the group with non-target stimuli, allows you to highlight a number of characteristics (for example, frequency-amplitude characteristics, which are a positive deviation with latency, in the particular case, about 300 ms and above after the start (presentation) of the stimulus), according to which the target reactions are distinguished, in particular, by the data processing and analysis module (523, FIG. 5). The P300 wave arises (or sharply increases in amplitude) on the target stimulus in the P300 wave - a positive deviation with a latency of 300 ms or higher after the stimulus starts. In order for this component to appear, the user (105A, 105B) is given the task of focusing attention on the target stimulus and, in the particular case, counting the moments of its appearance among non-target stimuli. The mentioned task can be given to the user (105A, 105B) by an operator (computer, server, in particular,
Процесс разделения специфических признаков сигнала ВП на два класса – целевые и нецелевые стимулы – называется классификацией (блок-схема примерного алгоритма которой показана на ФИГ. 3), что является первой стадией работы системы, то есть происходит «обучение классификатора». Разделение (или, по крайней мере, одна часть такого разделения) специфических признаков сигнала ВП на два класса осуществляется модулем обработки и анализа данных (523, ФИГ. 5) и/или центральным сервером 140. Для классификации реакций внимания пользователя ИМК к целевому символу-команде осуществляется преобразование ВП в конечные признаки, т.е. данные универсального вида, которые далее используются в классифицирующем алгоритме, выполняемом компьютером (130А, 130Б) и/или центральным сервером 140, в частности, по крайней мере, одним модулем упомянутых компьютера и/или сервера. В качестве таких (конечных) признаков используются значения амплитуд сигнала ВП, подвергнутые процедурам (в частности, операциям, способам, реализуемых, например, программными алгоритмами) обработки, осуществляемыми компьютером (130А, 130Б) и/или центральным сервером 140, и/или средством снятия электроэнцефалограммы (120А, 120Б), в частности, по крайней мере, одним из их модулей. Такие процедуры (в частности, способы обработки) могут включать фильтрацию исходного сигнала (сигнала ЭЭГ), очистка такого сигнала от шума (удаление шума из сигнала) и артефактов, а также «даунсэмплинг», т.е. понижение размерности данных ЭЭГ. Упомянутыми артефактами могут являться амплитудные (в частности, значительные) изменения в данных ЭЭГ, не связанные с биоэлектрической активностью мозга, могут вызываться глазодвигательными или мышечными действиями. Упомянутый даунсэмплинг, как правило, используется для повышения скорости и надежности работы алгоритма выделения ВП и позволяет осуществлять снижение чувствительности (делает его менее чувствительным) к некоторым естественным изменениям в сигнале ЭЭГ (например, ритмическим изменениям ЭЭГ у каждого пользователя или группы, в частности, типе пользователей), позволяя описываемой системе эффективно работать при некоторых вариациях этого сигнала, причем такие вариации могут быть обусловлены как естественными изменениями в сигнале ЭЭГ, так и артефактами, т.е. любым типом или, по крайней мере, одним из них, «побочной» активности, которая осложняет выделение целевого сигнала. В процедуре (процессе осуществления) фильтрации упомянутого сигнала могут быть использованы различные полосные частотные фильтры (например, фильтр Баттерворта). Границы фильтрации могут варьироваться, но, как правило, составляют от 1 Гц и до 5-10 Гц, в частном случае, являющиеся эффективной полосой фильтрации для выделения полезного, в целях работы описываемой системы, сигнала, причем упомянутые границы позволяют максимально убрать «шум» в виде случайных колебаний (например, не связанных с реакцией на стимул), но при этом еще не искажают сильно целевой сигнал (компоненты ВП). В том числе может использоваться автоматическая подстройка границ фильтрации, в частности, осуществляемая компьютером (130А, 130Б) и/или центральным сервером 140, и/или средством снятия электроэнцефалограммы (120А, 120Б), После этого данные, в частности, полученные после обработки исходного сигнала (после упомянутых выше процедур) из массива однородных эпох разбиваются на эпохи (в частности, формируются два массива с целевыми и нецелевыми эпохами) относительно момента начала каждого стимула, компьютером (130А, 130Б) и/или центральным сервером 140, и/или средством снятия электроэнцефалограммы (120А, 120Б). Для упомянутой автоматической подстройки границ фильтрации может использоваться алгоритм, изменяющий границы полосы фильтрации, например, если проведенная фильтрация на стандартной полосе фильтрации не позволила выявить полезных для работы описываемой системы сигналов. Полученный массив данных (представленных в виде эпох) разбивается на два новых массива, состоящий каждый только из целевых и только из нецелевых эпох, в частности, один массив содержит целевые эпохи, а второй массив содержит нецелевые эпохи. Далее осуществляется упомянутая процедура даунсэмплинга («прореживания» данных), в процессе которой осуществляется понижение размерности данных за счет отбора (выбора) из общего массива фильтрованных данных каждого N-ного отсчета, таким образом, чтобы частота дискретизации упомянутого сигнала понизилась. Выбор степени даунсэмплинга может задаваться вручную, например, оператором, пользователем и т.д., или подстраиваться автоматически (в частности, с использованием алгоритма, перебирающего несколько различных параметров даунсэмплинга и выбирающий вариант, дающий наиболее содержательную информацию для дальнейшего анализа), например, компьютером (130А, 130Б) и/или центральным сервером 140, и/или средством снятия электроэнцефалограммы (120А, 120Б). После проведения всех подготовительных процедур (описанных выше способах обработки, таких, как даунсэмплинг, фильтрация, удаление артефактов) компьютером (130А, 130Б) и/или центральным сервером 140, и/или средством снятия электроэнцефалограммы (120А, 120Б) осуществляется генерация признаков: данные упомянутых массивов с целевыми и нецелевыми эпохами после всех подготовительных операций перегруппировываются компьютером (130А, 130Б) и/или центральным сервером 140, и/или средством снятия электроэнцефалограммы (120А, 120Б) таким образом, чтобы получились две двумерные матрицы. Такие упомянутые матрицы признаков являются входными данными для упомянутого классификатора. В частном случае, могут использоваться как линейные, так и нелинейные классификаторы. В частном случае, на выходе классификатор выдает вектор весов, который используется на следующей стадии для определения, по крайней мере, одной целевой команды.The process of dividing the specific features of the EP signal into two classes — target and non-target stimuli — is called classification (a block diagram of an example algorithm of which is shown in FIG. 3), which is the first stage of the system’s operation, that is, “classifier training” occurs. The separation (or at least one part of such separation) of the specific characteristics of the VP signal into two classes is carried out by the data processing and analysis module (523, FIG. 5) and / or the
Следующей стадией (этапом) является уже на основе имеющегося классификатора необходимость определения путем сравнения реакций ВП на все стимулы (стимулы-команды) в упомянутой матрице, какой стимул является целевым, т.е. на какой стимул направлено внимание пользователя (105А, 105Б). Таким образом, выбор пользователем (105А, 105Б) команд в ИМК-P300 происходит путем концентрации внимания пользователем (105А, 105Б) на выделении (подсветках, мерцании и т.д.) целевого стимула-команды и игнорировании подсветок остальных стимулов-команд. То есть становится возможным выбор любой команды из целого набора символов-команд, представленных на дисплее (110А, 110Б). Для определения целевой команды осуществляется применение (использование) алгоритмом обученного ранее классификатора к получаемым новым данным ЭЭГ. Для этого с исходным сигналом проделываются те же описанные выше операции предобработки (подготовительные процедуры). Далее к полученным признакам применяются имеющиеся упомянутые веса классификатора, в частности, к полученным признакам после проведения описанных подготовительных процедур, к полученным массивам данных применяется упомянутый классификатор. На основе применения весов классификатора к получаемым из ЭЭГ данным система, например, с использованием компьютера (130А, 130Б) и/или центрального сервера 140, осуществляет выделение среди всех предъявляемых стимулов, в частности, символов, один целевой стимул, в частности, символ.The next stage (stage) is, on the basis of the existing classifier, the need to determine, by comparing the EP reactions to all stimuli (command stimuli) in the matrix, which stimulus is the target, i.e. what stimulus the user's attention is directed to (105A, 105B). Thus, the user selects (105A, 105B) commands in the IMC-P300 by focusing the user (105A, 105B) on highlighting (highlighting, blinking, etc.) the target stimulus command and ignoring the highlighting of the other stimulus commands. That is, it becomes possible to select any command from a whole set of command characters presented on the display (110A, 110B). To determine the target team, the algorithm uses the previously trained classifier to receive new EEG data. To do this, the same preprocessing operations described above (preparatory procedures) are performed with the original signal. Further, the existing mentioned classifier weights are applied to the obtained attributes, in particular, to the obtained attributes after carrying out the described preparatory procedures, the said classifier is applied to the received data arrays. Based on the application of the classifier weights to the data obtained from the EEG, the system, for example, using a computer (130A, 130B) and / or
То есть, в процессе эксплуатации, описываемая система осуществляет формирование меню из стимулов, в частности, по крайней мере, из двух, из символов, графического, текстового и т.д. представления таких стимулов, на дисплее (110А, 110Б), регистрирует ЭЭГ с использованием средства снятия электроэнцефалограммы (120А, 120Б) и сравнивает с использованием компьютера (130А, 130Б) и/или центрального сервера 140 полученные реакции мозга пользователя (105А, 105Б) с реакциями, которые могли бы быть сформированы в ответ на поведение (в частности, предъявления и возможные типы такого предъявления) каждого из стимулов (в частности, символов), присутствующих на дисплее (110А, 110Б). При выявлении соответствия, система выполняет команду, которая назначена для соответствующего стимула.That is, during operation, the described system implements the formation of a menu of stimuli, in particular, of at least two, of symbols, graphic, text, etc. presenting such stimuli on the display (110A, 110B), registers the EEG using an electroencephalogram recording tool (120A, 120B) and compares the received brain reactions of the user (105A, 105B) using a computer (130A, 130B) and / or
На ФИГ. 3 показана блок-схема алгоритма классификации.In FIG. 3 shows a block diagram of a classification algorithm.
В шаге 314 с использованием дисплея (110А, 110Б) осуществляется предъявление пользователю (105А, 105Б) целевых и нецелевых стимулов в рамках парадигмы ИМК-P300, в частности, последовательные выделения, в частности, подсветки групп стимулов, в частности, символов ИМК.In
В шаге 324 с использованием средства снятия электроэнцефалограммы (120А, 120Б) осуществляется регистрация ЭЭГ в позициях с ожидаемыми наибольшими различиями реакций в ответ на целевые и нецелевые стимулы (где ожидаются наибольшие различия реакций в ответ на целевые и нецелевые стимулы).In
В шаге 334 компьютером (130А, 130Б) и/или центральным сервером 140 осуществляется предобработка (процедура предобработки) сигнала, например, фильтрация и т.д., как описано выше.In
В шаге 344 компьютером (130А, 130Б) и/или центральным сервером 140 осуществляется выделение отрезков (эпох) заданной длительности, привязанных к моменту подачи, в частности, предъявления, каждого стимула.In
В шаге 354 компьютером (130А, 130Б) и/или центральным сервером 140 осуществляется формирование двух векторов признаков (выделенных эпох для каждого стимула в каждом канале ЭЭГ) – для целевых и нецелевых стимулов.In
В шаге 364 компьютером (130А, 130Б) и/или центральным сервером 140 осуществляется классификация, в частности, для каждого признака рассчитываются веса, определяющие его значимость для различения класса целевых и нецелевых стимулов.In
На ФИГ. 4 показан примерный вариант нейрогарнитуры, размещенной на голове пользователя. In FIG. 4 shows an exemplary embodiment of a neuro headset placed on a user's head.
Частным случаем средства снятия электроэнцефалограммы (120А, 120Б) является многоэлектродный электроэнцефалограф. В частном случае, для пациентов (пользователей) с органическими повреждениями участков головного мозга, а также и для пациентов, не потерявших функциональность, осуществляется настройка системы или, по крайней мере, одной ее части, в частности, энцефалографа (электроэнцефалографа), заключающаяся в том, что пользователю (105А, 105Б) предъявляют тестовые объекты и обеспечивают постобработку сигналов (данных) ЭЭГ таким образом, что обеспечивается максимальная различимость волн, используемых для определения объекта (символа или другого объекта), на котором сосредоточено внимание пользователя (105А, 105Б). При этом может быть осуществлена подстройка предъявления, в частности, частоты мерцания, стимулов (символов или других отображаемых объектов), обеспечивающей максимальную различимость, например, волны Р300, или могут быть исключены частоты, оказывающие индивидуальное негативное влияние, например, вызывающие предэпилептическое состояние. В частном случае, дополнительно исчезновение стимула (символа или другого объекта), с дисплея (экрана дисплея) может быть осуществлено путем плавного снижения яркости такого стимула. В частном случае настройка системы включает обучение описанных в данном изобретении алгоритмов.A special case of an electroencephalogram recording tool (120A, 120B) is a multi-electrode electroencephalograph. In a particular case, for patients (users) with organic damage to brain regions, as well as for patients who have not lost functionality, the system or at least one part of it, in particular, the encephalograph (electroencephalograph), is set up, which consists in that test objects are presented to the user (105A, 105B) and post-processing of the EEG signals (data) is provided in such a way that the maximum distinguishability of the waves used to determine the object (symbol or other object) on which the user's attention is focused (105A, 105B) is ensured. At the same time, the presentation, in particular, of the flicker frequency, stimuli (symbols or other displayed objects) can be adjusted to provide maximum distinguishability, for example, P300 waves, or frequencies that have an individual negative effect, for example, causing a pre-epileptic state, can be excluded. In the particular case, additionally the disappearance of the stimulus (symbol or other object) from the display (display screen) can be carried out by gradually reducing the brightness of such a stimulus. In a particular case, system tuning involves training the algorithms described in this invention.
Средство снятия электроэнцефалограммы (120А, 120Б), в частности, электроэнцефалограф является составной частью нейрогарнитуры, которая, обеспечивает закрепление на голове пользователя (105А, 105Б) электродов (115А, 115Б) в необходимых (определенных) позициях. В частном случае, в процессе упомянутой настройки системы, осуществляется настройка (системы) креплений, в частности, изменение местоположения, электродов (115А, 115Б) таким образом, чтобы все электроды плотно прилегали к поверхности головы пользователя (105А, 105Б) для обеспечения надежного получения сигнала ЭЭГ. Электроды располагаются в позициях, где регистрируемый сигнал ЭЭГ наиболее информативен для детектирования различий между реакциями в ответ на целевые и нецелевые стимулы. Предпочтительными областями являются теменные и латерально-затылочные области коры, как показано на ФИГ. 4.The tool for recording the electroencephalogram (120A, 120B), in particular, the electroencephalograph is an integral part of the neuro-headset, which provides fastening on the user's head (105A, 105B) of the electrodes (115A, 115B) in the necessary (certain) positions. In the particular case, during the aforementioned system setup, the system (s) are mounted, in particular, the location of the electrodes (115A, 115B) is adjusted so that all the electrodes fit snugly against the surface of the user's head (105A, 105B) to ensure reliable EEG signal. The electrodes are located in positions where the recorded EEG signal is most informative for detecting differences between reactions in response to target and non-target stimuli. Preferred areas are the parietal and lateral occipital areas of the cortex, as shown in FIG. 4.
С учетом описанного выше принципа работы системы, обеспечивается различимость реакций на целевые и нецелевые объекты внимания (мигающие последовательно в разные моменты времени и отличающиеся также позицией в пределах дисплея). Соответственно, осуществляется настройка системы, в частности, подстройка таких параметров, как временные характеристики стимулов (длительность подсветки, интервал между двумя ближайшими подсветками, общее количество подсветок и т.д.). Эти параметры, подбираются таким образом, чтобы общая частота стимуляции была комфортной (для пользователя) и не создавала побочных эффектов, в том числе в виде эпилепсии. Частотные характеристики стимулов определяются длительностью интервала «подсветка+пауза», которая, в частном случае, составляет около 200 мс (время экспозиции самого стимула вместе со временем, когда никакой символ не активен). В зависимости от индивидуальных возможностей (в частности, особенностей) и предпочтений пользователя (105А, 105Б) этот интервал может быть изменен (например, уменьшен для увеличения общей скорости работы (в частности, набора (ввода) символов), или увеличен, если пользователь не успевает реагировать на подсветки символов).Taking into account the principle of operation of the system described above, the distinguishability of reactions to target and non-target objects of attention is provided (blinking sequentially at different times and also differing in position within the display). Accordingly, the system is tuned, in particular, tuning of parameters such as the temporal characteristics of stimuli (duration of the backlight, the interval between the two closest backlights, the total number of backlights, etc.). These parameters are selected so that the overall frequency of stimulation is comfortable (for the user) and does not create side effects, including in the form of epilepsy. The frequency characteristics of the stimuli are determined by the duration of the “backlight + pause” interval, which, in the particular case, is about 200 ms (the exposure time of the stimulus itself along with the time when no symbol is active). Depending on the individual capabilities (in particular, features) and user preferences (105A, 105B), this interval can be changed (for example, reduced to increase the overall speed of work (in particular, a set (input) of characters), or increased if the user does not manages to respond to character highlighting).
На ФИГ. 5 показана часть описываемой системы для одного пользователя, в частности, показано пользовательское оборудование 101.In FIG. 5 shows a part of the described system for one user, in particular,
Показанное на ФИГ. 5 пользовательское оборудование 101, относится к одному пользователю, в частности к пользователю 105А, компьютеру 130А, средству снятия электроэнцефалограммы 120А, связанным с ним электродам 115А, дисплею 110А, хотя, стоит понимать, что пользовательское оборудование или локальная часть системы может относиться к любому пользователю, например, к пользователю 105Б, компьютеру 130Б, средству снятия электроэнцефалограммы 120Б, связанным с ним электродам 115Б, дисплею 110Б и/или, по крайней мере, одному другому пользователю. Количество пользователей в описываемой системе, а также упомянутых компьютеров, средств, модулей, электродов, дисплеев и т.д., в частном случае не ограничено, и может зависеть от скорости соединения компьютера, или любой другой части описываемой системы (например, при наличии в их составе, или связанных с ними вычислительных устройств, средств, модулей и т.д. с возможностью осуществления соединения между такими устройствами, средствами, модулями и т.д.), с сетью (системой) Интернет, скорости обработки данных описываемых устройств, средств, модулей и т.д. и других их характеристик.Shown in FIG. 5,
В частном случае реализации, осуществляется детектирование реакций ЭЭГ на предъявления, в частности, подсветки, командных экранных стимулов, таких, как, например, символы, связанных с модулем коммуникации 533, частным случаем которого является модуль интернет-коммуникации, и, по крайне мере, одним модулем управления, в том числе, по крайне мере, одним внешним устройством, в частном случае, являющимся системой (управления) умного дома, вертикализатором, креслом-коляской и т.д.In the particular case of implementation, the EEG reactions to the presentation of, in particular, the backlight, command screen stimuli, such as, for example, symbols associated with the
В частном случае, определяется темп предъявления стимулов, в частности, подсветок, индивидуально комфортный и безопасный для конкретного пользователя, например, снижающий риск возникновения эпилептического приступа.In the particular case, the pace of presenting stimuli, in particular, highlights, is determined individually individually comfortable and safe for a particular user, for example, reducing the risk of an epileptic seizure.
В частном случае реализации, описываемая система содержит средства определения жизненных показателей пользователя и обеспечивает отключение (в частности, выключение) модуля коммуникации 533 и/или дисплея (110А, 110Б), и/или модуля генерации стимулов 513, и/или других модулей (средств, устройств и т.д.), например, при возникновении угрозы здоровью и/или жизни, и/или показателей, регистрируемых упомянутыми модулями (средствами, устройствами и т.д.) изменений, в частности, ухудшении состояния пользователя (105А, 105Б), например, при повышении артериального давления или повышении частоты пульса пользователя (105А, 105Б), регистрируемыми соответствующими модулями их частями, устройствами и т.д., например, тонометрами, пульсометрам и т.д., связанными, по крайней мере, с одной частью описываемой системы, в частности, по крайней мере, одним модулем, причем такие регистрирующие модули могут располагаться как на пользователе (105А, 105Б), так и являться дистанционными, в частности, позволяющими осуществлять упомянутую регистрацию на расстоянии от пользователя.In the particular case of implementation, the described system contains means for determining the vital signs of the user and provides shutdown (in particular, shutdown) of the
При общении пользователей, статусы участников общения (пользователей) могут задаваться пользователями или системой автоматизированного принятия решений, в частном случае, являющейся частью центрального сервера 140, компьютера и т.д. Статусы пользователей могут отличаться от статусов, заданных самими пользователей. Например, если средства слежения за параметрами жизнедеятельности пользователей (средства определения жизненных показателей пользователя), в частном случае, объединенные в систему или, в частном случае, в подсистему описываемой системы, слежения за параметрами жизнедеятельности пользователей, обнаруживают, в частности, регистрируют, что пользователь спит, то его статус автоматически переключается описываемой системой в режим «не беспокоить». В частном случае, если упомянутыми средствами зарегистрировано, что пользователь 105А находится в возбужденном состоянии, то описываемая система или, по крайней мере, один ее модуль, проверяет историю предшествующих связей, в частности, соединений, контактов и т.д., с другими пользователями, и отображает статусы других пользователей (участников). Система определяет связи пользователя 105А и статусы других пользователей, которые могут ухудшить состояние пользователя 105А, и переводит статус пользователя 105А в статус «не активный», даже если другие пользователи готовы к общению. Кроме этого, система может быть снабжена программной «аварийной кнопкой», используемой для рассылки тревожных сообщений пользователям, медицинскому персоналу и т.д.When communicating between users, the statuses of communication participants (users) can be set by users or by an automated decision-making system, in a particular case, which is part of a
Дополнительной особенностью организации интерфейса описываемой системы, в частном случае, является одновременное расположение на одном экране дисплея 110А модуля набора сообщений (программной, в частности, виртуальной, клавиатурой и окно с вводимым текстом), и перепиской, в частности, истории переписки, по крайней мере, с одним пользователем, в частности, с выбранным пользователем, в том числе появляющихся в реальном времени сообщений от этого пользователя. В частном случае, часть экрана или весь экран может быть использован для ввода информации, в частности, символов, с отображением или без отображения другой информации (связанной, по крайней мере, с одним пользователем, сообщениями пользователей, сообществами пользователей, комментариями пользователей, прикрепленными изображениями, уведомлениями и т.д.), причем, в частном случае, для просмотра отправленных и принятых сообщений пользователь может осуществлять выход из режима ввода информации (данных), в частности, набора (ввода) текста, или оставаться в режиме ввода информации.An additional feature of the organization of the interface of the described system, in the particular case, is the simultaneous location on one screen of the
В частном случае, описываемая система может являться социальной сетью или частью такой социальной сети, или другим средством взаимодействия пользователей друг с другом (в том числе может являться компьютерной игровой системой) с использованием различных устройств (модулей и т.д.), которые могут включать, по крайней мере, один процессор и/или, по крайней мере, один микроконтроллер, средства регистрации действий пользователей, например, использующихся для осуществления взаимодействия, в том числе, общения, пользователей друг с другом с использованием электронно-вычислительных устройств, например, оснащенных (или связанных с ними) средствами отображения информации, таких как, дисплеев, мониторов и т.д., и осуществляющих регистрацию действий пользователей, причем оконечные устройства (например, компьютер(ы), средство(средства) снятия электроэнцефалограммы (120А, 120Б) и т.д.) поддерживают, в том числе непрерывную, связь с центральным сервером 140, обеспечивающим вызов активных и/или неактивных пользователей и пересылку (передачу) сообщений.In a particular case, the described system may be a social network or part of such a social network, or another means of user interaction with each other (including may be a computer game system) using various devices (modules, etc.), which may include at least one processor and / or at least one microcontroller, means for recording user actions, for example, used to interact, including communicate, users with each other using electronic computing devices, for example, equipped with (or related) means of displaying information, such as displays, monitors, etc., and registering user actions, and terminal devices (for example, computer (s), means (means) for recording an electroencephalogram (120A, 120B) etc.) support, including continuous, communication with a
В частном случае, модулем генерации стимулов 513 осуществляется создание, в частности, генерация, стимулов, отображаемых на дисплее 110А пользователю 105А. Создание стимулов модулем генерации стимулов 513 осуществляется с использованием характеристик стимулов. Характеристики стимулов и отображения стимулов, такие как, например, количество предъявляемых стимулов, (геометрические) размеры стимулов, скорость изменения (увеличения и уменьшения) размеров стимулов, время начала и окончания предъявления стимулов, частота мерцания стимулов, скорость изменение яркости стимулов, местоположение стимулов, скорость изменения местоположения стимулов, скорость перемещения стимулов, взаимное расположение стимулов относительно других стимулов, границ экрана, программного окна (интерфейсного контейнера) и т.д. задаются модулем генерации стимулов 513. В частном случае, ввод упомянутых характеристик стимулов может осуществляться в модуль генерации стимулов 513 оператором, в частности, медицинским персоналом, например, с использованием модуля задания характеристик стимулов, который может являться частью центрального сервера 140, компьютера 130А, подмодулем модуля генерации стимулов 513 или может быть связан с ними любым известным способом. Модуль генерации стимулов 513 также может осуществлять передачу данных в модуль обработки и анализа данных 523 для дальнейшей обработки или передачи на центральный сервер 140. Такими передаваемыми данными могут являться характеристики (параметры) генерируемых (и предъявляемых) стимулов, например, время создания (появления) стимулов, время исчезновения стимулов, количество стимулов и т.д., которые могут использоваться модулем обработки и анализа данных 523, как описано в рамках настоящего изобретения.In the particular case, the
В частном случае, средство снятия (регистрации) электроэнцефалограммы 120A с использованием подключенных к нему электродов 115А осуществляет регистрацию электроэнцефалограммы (ЭЭГ), в частности, для регистрации мозговой активности (активности мозга) пользователя 105А на отображаемые пользователю 105А стимулы, в частности, на выбираемые пользователем 105А отображаемые на дисплее 110А стимулы, реакция на которые регистрируется средством снятия электроэнцефалограммы 120A. Зарегистрированная электроэнцефалограмма передается в модуль обработки и анализа данных 523 компьютера 130А с использованием проводных или/и беспроводных средств передачи данных. В частном случае, зарегистрированная электроэнцефалограмма может (также) передаваться на центральный сервер 140. В частном случае, перед передачей в модуль обработки и анализа данных 523 зарегистрированная электроэнцефалограмма может быть предварительно обработана средством снятия электроэнцефалограммы 120A или, по крайней мере, одной его частью, например, модулем предварительной обработки. Упомянутая предварительная обработка (предобработка) может включать, например, разбиение одного сигнала, регистрируемого средством снятия электроэнцефалограммы 120A, на несколько сигналов, выделение одного сигнала среди остальных сигналов, усреднение эпох, удаление (устранение) шумов, по крайней мере, одного сигнала, выделение волны P-300 и т.д. В частном случае, такая предварительная обработка может осуществляться центральным сервером 140 или компьютером, например, модулем обработки и анализа данных 523 и/или другим модулем, например, модулем предварительной обработки данных, являющимся частью центрального сервера 140 и/или компьютера 130А. В частном случае, модуль обработки данных и анализа данных 523 или, по крайней мере, одна его часть, в частности, подмодуль (субмодуль) может являться частью центрального сервера 140.In the particular case, the means for recording (recording) the
Данные, переданные в модуль обработки и анализа данных 523, в частности, переданные, средством снятия электроэнцефалограммы 120A, анализируются (и/или обрабатываются) таким модулем и/или передаются на центральный сервер 140, например, если, по крайне мере, вся или часть обработки и/или анализа таких данных осуществляется на центральном сервере 140.The data transmitted to the data processing and
В частном случае, модуль обработки и анализа данных 523 осуществляет соотнесение (в частности, сопоставление) зарегистрированной мозговой активности пользователя 105А (по временной шкале предъявления стимулов) с временем создания и характером, в частности, параметрами (характеристиками и т.д.), стимулов, переданных, средством снятия электроэнцефалограммы 120А и/или модулем генерации стимулов 513, в том числе, в соответствии с (в зависимости от) заболеванием (заболеваниями) пользователя 105А, параметрами стимулов и т.д. В частном случае, характеристики стимулов (и параметры, в частности, особенности, их предъявления) определяются, в частности, вычисляются, модулем обработки и анализа данных 523 с используемым машинным обучением, искусственным интеллектом и т.д., причем характеристики могут быть переданы в модуль генерации стимулов 513 и могут быть объединены с характеристиками стимулов, заданных (и/или хранящихся) в модуле генерации стимулов 513.In the particular case, the data processing and
Характеристики стимулов и/или данные после анализа и обработки, как описано в рамках настоящего изобретения, и/или данные, регистрируемые (в реальном времени) или зарегистрированные средством снятия электроэнцефалограммы 120A передаются в модуль коммуникации 533, в частности, для передачи и обработки сервером 140 и/или другим компьютером, например, компьютером 130Б. В модуль коммуникации 533 также могут быть переданы характеристики стимулов из модуля генерации стимулов 513 средствами компьютера 130А.Characteristics of stimuli and / or data after analysis and processing, as described in the framework of the present invention, and / or data recorded (in real time) or recorded by means of
Посредством выбора стимулов, в частности, реакции на стимулы, регистрируемой средством снятия электроэнцефалограммы 120A и обрабатываемой компьютером 130А, как описано в рамках настоящего изобретения, пользователь 105А может общаться с другими пользователями, в том числе, например, осуществлять ввод текстовых сообщений, управлять такими сообщениями, например, отправлять сообщения, выбрать пользователя, которому осуществить отправку сообщения, осуществлять переключение раскладки (программной) клавиатуры, выбрать регистр, размер, цвет и т.д. текста, выбрать и добавить изображение к сообщению, отвечать на сообщения других пользователей, добавлять комментарии к сообщениям и т.д.By selecting stimuli, in particular a response to stimuli recorded by the electroencephalogram recording means 120A and processed by the
Данные из модуля обработки и анализа данных 523 передаются в модуль коммуникации 533, который осуществляет передачу таких данных на центральный сервер 140. Центральный сервер 140 получает данные из модуля коммуникации 533, причем такие полученные данные могут передаваться в формате сообщений, в закодированном виде и т.д. В частном случае, на сервере 140 (в базе данных сервера 140 на устройстве хранения информации, в частности, хранилище данных) могут храниться передаваемые с компьютера (130А, 130Б) описанные в рамках настоящего изобретения настройки, например, для пользователей (110А, 110Б) с определенными заболеваниями, повреждениями определенных долей головного мозга и т.д. Центральный сервер 140 осуществляет передачу данных, в частности, сообщений, полученных с одного компьютера 130А, на другой компьютер, например, на компьютер 130Б, в частности, в модуль коммуникации такого компьютера 130Б с отображением их на дисплее такого компьютера, например, на дисплее 110Б. Упомянутая база данных может являться иерархической, объектной, объектно-ориентированной, документо-ориентированной, объектно-реляционной, реляционной, сетевой и/или функциональной базой данных, каждая из которых может быть централизованной, сосредоточенной, распределённой, неоднородной, однородной, фрагментированной (секционированной), тиражированной, пространственной, временной, пространственно-временной, циклической, сверх-большой базой данных и т.д., причем для управления, создания и использования баз данных могут использоваться различные системы управления базами данных (СУБД). В частном случае упомянутое хранилище данных может являться временным устройством хранения данных (например, Оперативным Запоминающим Устройством (ОЗУ)), постоянным хранилищем данных, например, (Программируемым) Постоянным Запоминающим Устройством (ПЗУ или ППЗУ), в том числе, реализуемым, по крайней мере, одной микросхемой или набором микросхем и т.д. Также, данные в хранилище данных могут храниться, по крайней мере, в одном файле, в частном случае, в виде текстового файла, либо данные могут храниться в любом, по крайней мере, одном другом известном в настоящее время формате хранения данных (информации) или в формате данных, изобретенном позднее.Data from the data processing and
На ФИГ. 6 показан примерный вариант экрана дисплея с отображенными объектами для взаимодействия пользователей. В частном случае, по крайней мере, один элемент, изображенный на ФИГ. 6 является стимулом. Как описано в рамках настоящего изобретения отображаемые объекты, в частности, объединенные в группы (или модули, в частности, программные модули) на экране дисплея 110А могут включать модуль набора сообщений 656, с использованием которого пользователь осуществляет ввод сообщений, например, по крайней мере, одному другому пользователю. Также отображаемые объекты могут включать историю переписки 646, например, по крайней мере, с одним пользователем, в виде отображения предыдущих и текущих (в частности, набираемых пользователем в реальном времени) сообщения.In FIG. 6 shows an exemplary embodiment of a display screen with displayed objects for user interaction. In the particular case of at least one element depicted in FIG. 6 is an incentive. As described in the framework of the present invention, displayed objects, in particular grouped (or modules, in particular program modules) on the
Также отображаемые объекты могут включать окно, в частности, текстовое окно, ввода сообщений 616, в котором, в частном случае, пользователь осуществляет ввод сообщений и/или в котором пользователю отображается вводимое пользователем сообщение 626. В частном случае, окно ввода сообщений 616 также является стимулом, при выборе которого пользователя может осуществлять начало или продолжение ввода сообщения, причем программный курсор 636, который также может являться стимулом (выбираемым пользователем) может управляться пользователем, например, может перемещаться пользователем.Also, the displayed objects may include a window, in particular, a text box for entering
В частном случае, предъявляемые пользователю объекты могут быть сгруппированы, по крайней мере, в одну группу, например, в группу объектов, являющуюся модулем набора сообщений 656, и т.д. (которые на ФИГ. 6 изображены пунктирной линией), причем пользователь может переключаться между группами, как описано в рамках настоящего изобретения, например, группа может предъявляться пользователю в виде объекта, на который пользователь реагирует, либо пользователем могут быть использованы объекты, отображаемые на экране для переключения пользователя между упомянутыми группами, где упомянутые объекты переключения могут располагаться в пределах, по крайней мере, одной такой группы, располагаться за пределами такой группы, причем для отображения таких объектов переключения может использоваться, по крайней мере, один дополнительный слой отображения объектов, по крайней мере, на одном экране или в программном окне.In the particular case, the objects presented to the user can be grouped into at least one group, for example, into a group of objects that is a module of message set 656, etc. (which are shown by a dashed line in FIG. 6), wherein the user can switch between groups as described in the framework of the present invention, for example, the group can be presented to the user as an object to which the user is responding, or objects displayed on the screen can be used by the user for switching a user between said groups, where said switching objects can be located within at least one such group, located outside such a group, and at least one additional object display layer can be used to display such switching objects, at least on one screen or in a program window.
На ФИГ. 7 показан пример компьютерной системы общего назначения, которая включает в себя многоцелевое вычислительное устройство в виде компьютера 20 или сервера, или мобильного (вычислительного) устройства, или модуля описываемой в настоящем изобретении системы, которые, в частном случае, могут являться оконечными (вычислительными) устройствами (например, пользователя, оператора и т.д.), включающего в себя процессор 21, системную память 22 и системную шину 23, которая связывает различные системные компоненты, включая системную память с процессором 21.In FIG. 7 shows an example of a general-purpose computer system that includes a multipurpose computing device in the form of a
Системная шина 23 может быть любого из различных типов структур шин, включающих шину памяти или контроллер памяти, периферийную шину и локальную шину, использующую любую из множества архитектур шин. Системная память 22 включает постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 24 и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 25. В ПЗУ 24 хранится базовая система ввода/вывода 26 (БИОС), состоящая из основных подпрограмм, которые помогают обмениваться информацией между элементами внутри компьютера 20, например, в момент запуска.The
Компьютер 20 также может включать в себя накопитель 27 на жестком диске для чтения с и записи на жесткий диск (не показан), накопитель 28 на магнитных дисках для чтения с или записи на съёмный магнитный диск 29, и накопитель 30 на оптическом диске для чтения с или записи на съёмный оптический диск 31 такой, как компакт-диск, цифровой видео-диск и другие оптические средства. Накопитель 27 на жестком диске, накопитель 28 на магнитных дисках и накопитель 30 на оптических дисках соединены с системной шиной 23 посредством, соответственно, интерфейса 32 накопителя на жестком диске, интерфейса 33 накопителя на магнитных дисках и интерфейса 34 оптического накопителя. Накопители и их соответствующие читаемые компьютером средства обеспечивают энергонезависимое хранение читаемых компьютером инструкций, структур данных, программных модулей и других данных для компьютера 20.
Хотя описанная здесь типичная конфигурация использует жесткий диск, съёмный магнитный диск 29 и съёмный оптический диск 31, специалист примет во внимание, что в типичной операционной среде могут также быть использованы другие типы читаемых компьютером средств, которые могут хранить данные, которые доступны с помощью компьютера, такие как магнитные кассеты, карты флеш-памяти, цифровые видеодиски, картриджи Бернулли, оперативные запоминающие устройства (ОЗУ), постоянные запоминающие устройства (ПЗУ) и т.п.Although the typical configuration described here uses a hard disk, a removable
Различные программные модули, включая операционную систему 35, могут быть сохранены на жёстком диске, магнитном диске 29, оптическом диске 31, ПЗУ 24 или ОЗУ 25. Компьютер 20 включает в себя файловую систему 36, связанную с операционной системой 35 или включенную в нее, одно или более программное приложение (приложения) 37, другие программные модули 38 и программные данные 39. Пользователь может вводить команды и информацию в компьютер 20 при помощи устройств ввода, таких как клавиатура 40 и указательное устройство 42. Другие устройства ввода (не показаны) могут включать в себя микрофон, джойстик, геймпад, спутниковую антенну, сканер или любое другое.Various software modules, including operating system 35, may be stored on a hard disk,
Эти и другие устройства ввода соединены с процессором 21 часто посредством интерфейса 46 последовательного порта, который связан с системной шиной, но могут быть соединены посредством других интерфейсов, таких как параллельный порт, игровой порт или универсальная последовательная шина (УПШ). Монитор 47 или другой тип устройства визуального отображения также соединен с системной шиной 23 посредством интерфейса, например, видеоадаптера 48. В дополнение к монитору 47, персональные компьютеры обычно включают в себя другие периферийные устройства вывода (не показано), такие как динамики и принтеры.These and other input devices are connected to the
Компьютер 20 может работать в сетевом окружении посредством логических соединений к одному или нескольким удаленным компьютерам 49. Удаленный компьютер (или компьютеры) 49 может представлять собой другой компьютер, сервер, роутер, сетевой ПК, пиринговое устройство или другой узел единой сети, а также обычно включает в себя большинство или все элементы, описанные выше, в отношении компьютера 20, хотя показано только устройство хранения информации 50. Логические соединения включают в себя локальную (вычислительную) сеть (ЛВС) 51 и глобальную компьютерную сеть (ГКC) 52. Такие сетевые окружения обычно распространены в учреждениях, корпоративных компьютерных сетях, Интернете.
Компьютер 20, используемый в сетевом окружении ЛВС, соединяется с локальной сетью 51 посредством сетевого интерфейса или адаптера 53. Компьютер 20, используемый в сетевом окружении ГКС, обычно использует модем 54 или другие средства для установления связи с глобальной компьютерной сетью 52, такой как Интернет.
Модем 54, который может быть внутренним или внешним, соединен с системной шиной 23 посредством интерфейса 46 последовательного порта. В сетевом окружении программные модули или их части, описанные применительно к компьютеру 20, могут храниться на удаленном устройстве хранения информации. Надо принять во внимание, что показанные сетевые соединения являются типичными, и для установления коммуникационной связи между компьютерами могут быть использованы другие средства.The
В заключение следует отметить, что приведенные в описании сведения являются примерами, которые не ограничивают объем настоящего изобретения, определенного формулой. Специалисту в данной области становится понятным, что могут существовать и другие варианты осуществления настоящего изобретения, согласующиеся с сущностью и объемом настоящего изобретения.In conclusion, it should be noted that the information provided in the description are examples that do not limit the scope of the present invention defined by the claims. One skilled in the art will recognize that there may be other embodiments of the present invention consistent with the spirit and scope of the present invention.
Claims (17)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2018/000774 WO2020111962A1 (en) | 2018-11-30 | 2018-11-30 | System for communication between users without the use of muscular movements and speech |
| RU2018142364A RU2725782C2 (en) | 2018-11-30 | 2018-11-30 | System for communication of users without using muscular movements and speech |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018142364A RU2725782C2 (en) | 2018-11-30 | 2018-11-30 | System for communication of users without using muscular movements and speech |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2018142364A RU2018142364A (en) | 2020-06-01 |
| RU2018142364A3 RU2018142364A3 (en) | 2020-06-01 |
| RU2725782C2 true RU2725782C2 (en) | 2020-07-06 |
Family
ID=70853068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018142364A RU2725782C2 (en) | 2018-11-30 | 2018-11-30 | System for communication of users without using muscular movements and speech |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2725782C2 (en) |
| WO (1) | WO2020111962A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2749408C1 (en) * | 2020-10-23 | 2021-06-09 | Федеральное Государственное Бюджетное Научное Учреждение "Федеральный Научно-Клинический Центр Реаниматологи и Реабилитологии" (ФНКЦ РР) | Method for rehabilitation of cognitive functions in patients with focal brain lesions |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2742071C1 (en) * | 2020-09-08 | 2021-02-02 | Государственное бюджетное учреждение здравоохранения Московской области "Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского" (ГБУЗ МО МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского) | Method of rehabilitation of the patients suffering a stroke |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2201130C2 (en) * | 2001-03-22 | 2003-03-27 | Нкб "Миус" Трту | Human operator monitoring system |
| US20030225340A1 (en) * | 2002-05-30 | 2003-12-04 | Collura Thomas F. | Repetitive visual stimulation to EEG neurofeedback protocols |
| EP2148609B1 (en) * | 2007-05-16 | 2013-12-25 | University Court of the University of Edinburgh | Testing vision |
| KR20140026311A (en) * | 2012-08-25 | 2014-03-05 | 네이셔널 치아오 텅 유니버시티 | Stimuli generating methods, devices and control systemsto induce visual evoked potentials using imperceptible flickering multi-color lights |
| US20140223462A1 (en) * | 2012-12-04 | 2014-08-07 | Christopher Allen Aimone | System and method for enhancing content using brain-state data |
| US20150106743A1 (en) * | 2005-07-28 | 2015-04-16 | Vaporstream, Inc. | Electronic Message Recipient Handling System and Method with Separated Display of Message Content and Header Information |
| US20180224936A1 (en) * | 2017-02-08 | 2018-08-09 | David M. Tumey | Brain to brain communication system for social media |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6463328B1 (en) * | 1996-02-02 | 2002-10-08 | Michael Sasha John | Adaptive brain stimulation method and system |
-
2018
- 2018-11-30 RU RU2018142364A patent/RU2725782C2/en active
- 2018-11-30 WO PCT/RU2018/000774 patent/WO2020111962A1/en not_active Ceased
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2201130C2 (en) * | 2001-03-22 | 2003-03-27 | Нкб "Миус" Трту | Human operator monitoring system |
| US20030225340A1 (en) * | 2002-05-30 | 2003-12-04 | Collura Thomas F. | Repetitive visual stimulation to EEG neurofeedback protocols |
| US20150106743A1 (en) * | 2005-07-28 | 2015-04-16 | Vaporstream, Inc. | Electronic Message Recipient Handling System and Method with Separated Display of Message Content and Header Information |
| EP2148609B1 (en) * | 2007-05-16 | 2013-12-25 | University Court of the University of Edinburgh | Testing vision |
| KR20140026311A (en) * | 2012-08-25 | 2014-03-05 | 네이셔널 치아오 텅 유니버시티 | Stimuli generating methods, devices and control systemsto induce visual evoked potentials using imperceptible flickering multi-color lights |
| US20140223462A1 (en) * | 2012-12-04 | 2014-08-07 | Christopher Allen Aimone | System and method for enhancing content using brain-state data |
| US20180224936A1 (en) * | 2017-02-08 | 2018-08-09 | David M. Tumey | Brain to brain communication system for social media |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2749408C1 (en) * | 2020-10-23 | 2021-06-09 | Федеральное Государственное Бюджетное Научное Учреждение "Федеральный Научно-Клинический Центр Реаниматологи и Реабилитологии" (ФНКЦ РР) | Method for rehabilitation of cognitive functions in patients with focal brain lesions |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2020111962A1 (en) | 2020-06-04 |
| RU2018142364A (en) | 2020-06-01 |
| RU2018142364A3 (en) | 2020-06-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20250186001A1 (en) | Brain-computer interface with adaptations for high-speed, accurate, and intuitive user interactions | |
| US20220404910A1 (en) | Brain-computer interface with high-speed eye tracking features | |
| Pasqualotto et al. | Toward functioning and usable brain–computer interfaces (BCIs): A literature review | |
| KR102871382B1 (en) | Adaptive brain-computer interface for high-speed, accurate, and intuitive user interaction. | |
| Gürkök et al. | Brain–computer interfaces for multimodal interaction: a survey and principles | |
| Margaux et al. | Objective and Subjective Evaluation of Online Error Correction during P300‐Based Spelling | |
| US7546158B2 (en) | Communication methods based on brain computer interfaces | |
| Edlinger et al. | How many people can use a BCI system? | |
| Tonin et al. | An online EEG BCI based on covert visuospatial attention in absence of exogenous stimulation | |
| JP2024012497A (en) | Communication methods and systems | |
| Zeyl et al. | Adding real-time Bayesian ranks to error-related potential scores improves error detection and auto-correction in a P300 speller | |
| Mayaud et al. | Brain-computer interface for the communication of acute patients: a feasibility study and a randomized controlled trial comparing performance with healthy participants and a traditional assistive device | |
| Nathan et al. | An electrooculogram based assistive communication system with improved speed and accuracy using multi-directional eye movements | |
| Mak et al. | Detection of stroke-induced visual neglect and target response prediction using augmented reality and electroencephalography | |
| Zeyl et al. | Improving bit rate in an auditory BCI: Exploiting error-related potentials | |
| Kalika et al. | Fusion of P300 and eye-tracker data for spelling using BCI2000 | |
| Gembler et al. | Exploring the possibilities and limitations of multitarget SSVEP-based BCI applications | |
| RU2725782C2 (en) | System for communication of users without using muscular movements and speech | |
| Choi et al. | Design of auditory P300-based brain-computer interfaces with a single auditory channel and no visual support | |
| Xu et al. | A two-level predictive event-related potential-based brain–computer interface | |
| O'Reilly et al. | Using kinematic analysis of movement to predict the time occurrence of an evoked potential associated with a motor command | |
| Chiarion et al. | e-Pupil: IoT-based Augmentative and Alternative Communication device exploiting the pupillary near-reflex | |
| Lee et al. | Empa talk: A physiological data incorporated human-computer interactions | |
| Kalaganis et al. | A collaborative representation approach to detecting error-related potentials in SSVEP-BCIs | |
| Al-Abdullatif et al. | Mind-controlled augmentative and alternative communication for people with severe motor disabilities |