Tan Le. Una cuffia per leggere le onde cerebrali

Fino ad ora, la nostra comunicazione con le macchine si è sempre limitata a forme coscienti e dirette. Che si tratti di un'operazione semplice come accendere le luci con un interruttore, o complessa come la programmazione robotica, abbiamo sempre dovuto dare un comando a una macchina, o una serie di comandi, in modo che questa facesse qualcosa per noi. La comunicazione tra persone, d'altra parte, è decisamente più complessa e molto più interessante in quanto noi prendiamo in considerazione molto più di quanto è espresso esplicitamente. Osservando le espressioni del volto, il linguaggio del corpo, siamo in grado di intuire sentimenti ed emozioni dialogando con un altro essere umano. E ciò ha un ruolo molto importante nel processo attraverso cui prendiamo le decisioni. Ciò che intendiamo fare è introdurre questo mondo complesso di interazione umana nell'interazione tra essere umano e computer, così che i computer possano capire non solo ciò per cui ricevono dei comandi ma possano anche reagire alle espressioni del volto e alle esperienze emotive. E quale miglior modo per farlo dell'interpretare i segnali prodotti naturalmente dal nostro cervello, il nostro centro di controllo e di esperienza.

Beh, sembra un'idea piuttosto interessante, ma il compito, come ha detto Bruno, non è dei più facili, e in particolare per due motivi. La prima sono gli algoritmi di rilevamento. Il nostro cervello è composto da miliardi di neuroni attivi. La lunghezza complessiva degli assoni ammonta a un totale di circa 170.000 km. Quando questi neuroni interagiscono la reazione chimica emette un impulso elettrico misurabile. La maggior parte delle nostre capacità mentali è distribuita sullo strato superficiale esterno del cervello. E per aumentare la superficie a disposizione della capacità mentale lo strato superficiale del cervello presenta innumerevoli pieghe. Ora, queste pieghe corticali rappresentano una sfida complessa all'interpretazione degli impulsi elettrici dello strato superficiale. La corteccia cerebrale di ogni individuo presenta pieghe differenti, molto simili a un'impronta digitale. Quindi, sebbene un segnale possa provenire dalla stessa area di attività del cervello, una volta che le pieghe strutturali sono state definite la sua ubicazione fisica differisce di molto da individuo e individuo, persino nei gemelli omozigoti. Non c'è più alcuna coerenza nei segnali superficiali.

La nostra innovazione è stata la creazione di un algoritmo in grado di districare la corteccia cerebrale, così da creare una mappatura dei segnali più vicino alla fonte in modo da poter funzionare sull'intera popolazione. La seconda sfida è stato il macchinario con il quale osservare le onde cerebrali. Un elettroencefalogramma richiede l'uso di una retina con una serie di sensori come quella che vedete qui nell'immagine. Un tecnico sistema gli elettrodi sul cuoio capelluto aiutandosi con un conduttore o una pasta solitamente dopo una procedura di preparazione del cuoio capelluto attraverso una leggera abrasione. Tale procedura richiede del tempo e non è delle più piacevoli. Oltre a tutto ciò, quei sistemi costano in realtà decine di migliaia di dollari.

Ora, detto questo, vorrei invitare sul palco Evan Grant, uno degli oratori dello scorso anno, il quale ha gentilmente accettato di aiutarmi a dimostrare ciò che siamo riusciti a sviluppare.

(Applausi)

Il dispositivo che vedete è un sistema a 14 canali, in alta fedeltà per l'acquisizione di un EEG. Non richiede alcuna preparazione del cuoio capelluto, nessun gel conduttore, nessuna pasta. Sono necessari solo pochi minuti per indossarlo e perché i segnali si stabilizzino. Ed è anche senza fili, quindi da' la possibilità di muoversi liberamente. E paragonata alle decine di migliaia di dollari di un sistema di EEG tradizionale, questa cuffia costa solo poche centinaia di dollari. Passiamo ora agli algoritmi di rilevamento. Dunque, le espressioni facciali - come ho accennato prima nelle esperienze emotive - hanno la funzione di sortire un effetto immediato con qualche adattamento alla sensibilità disponibile per la personalizzazione. Ma con il poco tempo che abbiamo a disposizione vorrei mostrarvi la suite cognitiva, vale a dire la capacità di spostare oggetti virtuali con la mente.

Ora, per Evan il sistema è nuovo, quindi per prima cosa dobbiamo creare un nuovo profilo per lui. Ovviamente lui non è Joanne - quindi aggiungiamo l'utente. Evan. Ok. La prima cosa che dobbiamo fare con la suite cognitiva è cominciare a familiarizzare con un segnale neutro. Con il segnale neutro, Evan non deve fare niente di particolare. Resta qui, si rilassa. Il concetto è quello di stabilire una linea di base, una condizione di normalità per il suo cervello, perché ogni cervello è diverso. L'operazione richiede 8 secondi. Ora che questo è fatto, possiamo scegliere un'azione basata sul movimento. Quindi, Evan, scegli qualcosa che puoi visualizzare con precisione nella mente.

Facciamo 'Tira'.

Ok. Allora scegliamo 'Tira'. Il concetto adesso è che Evan deve immaginare che l'oggetto venga verso di lui all'interno dello schermo. E la barra che scorre attraverso lo schermo misura il progresso di ciò che Evan sta facendo. La prima volta non accadrà nulla perché il sistema non ha idea di come lui pensi a 'Tirare'. Ma mantieni quel pensiero per tutta la durata degli 8 secondi. Uno, due, tre, via! Ok. Una volta che accettiamo questo il cubo è attivo. E ora vediamo se Evan può veramente immaginare di tirare. Ah, bravissimo! (Applausi) Davvero incredibile.

(Applausi)

Dunque, visto che abbiamo un po' di tempo a disposizione chiederò a Evan di svolgere un compito molto difficile. Ed è davvero difficile perché si tratta di essere in grado di visualizzare qualcosa che non esiste nel nostro mondo fisico. Si tratta di 'Sparire'. Quindi ciò che vogliamo - per lo meno con azioni basate sul movimento, lo facciamo sempre, quindi lo si può visualizzare. Ma con 'sparire' non esistono analogie. Allora Evan, quello che devi fare ora è immaginare che il cubo lentamente svanisca. Stessa procedura. Uno, due, tre, via! Ok. Proviamoci. Oh, è incredibile. E' troppo bravo! Proviamoci di nuovo.

Sto perdendo la concentrazione.

(Risate)

Ma noi vediamo che in realtà funziona, anche se riesci a concentrarti solo per qualche attimo. Come ho detto, è molto difficile immaginare una sparizione. E la cosa incredibile è che abbiamo dato al sofware solo un esempio di come Evan pensi a 'sparire'. Dato che qui dentro c'è una macchina che apprende gli algoritmi -

(Applausi)

Grazie. Bravo. Bravo.

(Applausi)

Grazie Evan, sei un esempio fantastico, una esempio fantastico di questa tecnologia.

Quindi, come avete visto prima, esiste un sistema livellante all'interno di questo software in modo che man mano che Evan, o qualsiasi altro fruitore familiarizza con il sistema, si possono continuare ad aggiungere sempre più rilevamenti così che il sistema cominci a differenziare tra pensieri distinti con precisione crescente. E una volta determinati i rilevamenti questi pensieri possono venir assegnati, o mappati su qualunque piattaforma, applicazione o dispositivo informatico.

Ora vorrei mostrarvi alcuni esempi, perché esistono molte applicazioni possibili di questa nuova interfaccia. Nei video giochi e nei mondi virtuali, per esempio, la vostra espressione facciale può venir usata naturalmente e intuitivamente per controllare un avatar o un personaggio virtuale. Ovviamente, potete provare la magia della simulazione e controllare il mondo con la mente. Inoltre i colori, le luci, il suono e gli effetti rispondono in manera dinamica al vostro stato emotivo in tempo reale, per intensificare la vostra esperienza. Passiamo ora ad alcune applicazioni sviluppate da imprenditori e ricercatori di tutto il mondo con robot e semplici macchinari. Per esempio - in questo caso, si fa volare un elicottero giocattolo semplicemente pensando 'solleva' nella propria testa.

La tecnologia si impiega anche ad applicazioni del mondo reale: in questo caso, una casa intelligente. Vedete, dal sistema di controllo dell'interfaccia dell'utente si aprono o si chiudono le tende. E certamente anche l'illuminazione, si accende o si spegne. Passiamo infine a quelle applicazioni che cambiano la vita come la possibilità di controllare una sedia a rotelle elettrica. In questo caso le espressioni facciali vengono collegate ai comandi per il movimento.

Ora chiudi l'occhio destro per andare a destra. Ora il sinistro per girare a sinistra. Ora sorridi per andare dritto.

Noi, veramente - Grazie.

(Applausi)

E oggi stiamo solo agli inizi di ciò che è possibile. E con il contributo della comunità e il coinvolgimento degli sviluppatori e dei ricercatori di tutto il mondo speriamo che voi possiate aiutarci a dare forma alla direzione che da qui prenderà la tecnologia.Grazie infinite.