Создана технология, позволяющая подключать мозг к сети интернет

Технология позволит использовать человеческий мозг как модем для интернета

Мозг можно будет подключить к интернету… напрямую?

В 2014 году, когда Управление перспективных исследований Министерства обороны США (DARPA) объявило о том, что разрабатывает биотехнологию, позволяющую использовать человеческий мозг как модем. Это звучало, как мечта писателя-фантаста — прекрасная но, увы, неосуществимая. Уж слишком амбициозную цель поставили перед собой исследователи…

Однако эксперты DARPA уверяют, что кортикальный модем, который напрямую подключается к зрительной коре головного мозга, будет создан в самом ближайшем будущем.

Что такое кортикальный модем?

Небольшое устройство, как поясняют его разработчики, будет встроено в ДНК, и сможет транслировать информацию напрямую в кору головного мозга, а не на очки или экран.

С учетом того, что DARPA — это правительственная организация, непосредственно участвовавшая в создании интернета, эти ребята явно знают, о чем говорят.

К тому же именно они организовали специальный отдел биотехнологий, ориентированный на работу с органическими системами с целью повышения качества жизни. 

Концепция кортикального модема была представлена на двухдневной конференции по биотехнологиям, прошедшей в Кремниевой долине в Калифорнии.

Авторы проекта отмечают, что их целью было как присмотреться к потенциальным новым сотрудникам, так и донести свои идеи до максимально широкого круга лиц.

В ближайших планах DARPA — создание небольшого дисплея, напоминающего LED-часы, который можно было бы подключить напрямую к зрительной коре головного мозга.

По словам одного из разработчиков кортикального модема, в основу концепта легли принципы оптогенетики. Зная, что при помощи света можно контролировать отдельные клетки, исследователи предположили, что за счет особых светочувствительных белков можно будет “включать” и “выключать” определенные нейроны.

Для чего может пригодиться кортикальный модем

В теории кортикальный модем может не только помочь слепым обрести зрение, но и сделать телепатический контакт реальным. Правда, произойдет это нескоро — для этого потребуется генетическая “переделка” нейронов головного мозга. Как это скажется на здоровье человека, пока неизвестно: на данном этапе опыты проводятся только на животных.

Новый проект выведет на новый этап не только медицину, но и другие технологии

Доктор Алисия Джексон, заместитель директора DARPA, говорит, что сейчас Управление работает над новыми проектами, которые выведут все достижения в машиностроении и вычислительной технике за последние 50 лет на новый уровень при помощи открытий в геномике, неврологии и биотехнологии. “Наша цель заключается в том, чтобы поставить биологию на службу технологиям и сделать существенный прорыв — как, например, обеспечение моментальной защиты против любого инфекционного заболевания или возможность связи через кортикальный модем“, — заключает Джексон.

Сбудется ли все задуманное, когда и кто получит доступ к новейшим технологиям и не повредят ли они здоровью человека — все это пока вопросы, на которые нет ответов.

Источник

Как подключить мозг к компьютеру. Что уже умеет наука

22.12.2017 13:57

В конце ноября «Телеграф» побывал на «Нейрофоруме» и выставке проектов нейротехнологий, которые разрабатывают российские ученые.

Оказалось, что они уже знают, как мозг может напрямую управлять компьютером и техникой, и работают над тем, чтобы сделать общение между компьютером и мозгом еще более близким и естественным.

О том, как инженеры и математики помогают читать человеческие мысли и для чего это нужно, нам рассказал профессор Высшей школы экономики Алексей Осадчий.

От камер слежения до нейровизуализации

Алексей Осадчий закончил Московский государственный технический университет им. Баумана по специальности инженер, за докторской степенью уехал в Университет Южной Калифорнии.

До отъезда занимался проектом по обработке видеоизображений, созданию алгоритмов распознавания, слежения за движущимися объектами, теми самыми, которые сейчас используются в системах дорожного видеонаблюдения для фиксации нарушений правил дорожного движения.

«То, что сейчас на дорожных видеокамерах стоит, частично моих рук дело. Я от них сам страдаю теперь в среднем на пять тысяч в месяц», — смеется он.

Но ученую степень он получил совсем за другую работу, а именно за нейрокартирование функций мозга при помощи магнитоэнцефалографии (МЭГ), для того, чтобы найти очаги возникновения приступов эпилепсии, а также за изучение «генной экспрессии» в мозгу.

Поработав некоторое время в Штатах, Алексей Осадчий вернулся в Россию и занимается в ВШЭ изучением функций мозга вместе с нейробиологами, психологами и врачами.

Как математик, программист и инженер, он создает алгоритмы нейровизуализации — учится и учит других рисовать карты активности мозга для его различных состояний. 

Нейровизуализация — общее название большой группы методов, позволяющих визуализировать структуру, функции и биохимические характеристики мозга, которая делается с помощью компьютерной томографии, магнитно-резонансной томографии и/или энцефалографии. Нейровизуализация востребована в медицине, в частности в неврологии, нейрохирургии и психиатрии.

Сейчас группа Алексея Осадчего в ВШЭ работает над созданием алгоритмов, которые помогают обрабатывать информацию, считываемую из мозга при помощи аппаратов магнито и электроэнцефалографа.

Разрабатываются подходы к неинвазивному поиску участков коры, обменивающихся между собой информацией.

Это проходит в процессе экспериментов, которые изучают реакцию мозга на различные стимулы, визуальные или слуховые и в контексте широкого круга когнитивных задач.

В ходе экспериментов людям показывают различные картинки попеременно, например, кошечек и собачек или собачек и, скажем, домкратов. Или дают слушать различные звуки, а аппаратура фиксирует реакцию в разных отделах мозга.

«Так мы узнаем, в каких отделах мозга и с какой скоростью на них (изображения или звуки) начинается реакция. В чем разница между этими состояниями. В каком месте в мозге огонек зажжётся, когда, как они между собой будут перемаргиваться, синхронизироваться.

Может, они попеременно моргают или одновременно», — объясняет ученый.

Его задача, как математика и программиста, создать такой алгоритм обработки полученной информации, который позволит построить картину того, как все это в нашей голове обрабатывается, и при этом отстроится от индивидуальныхе особенностейи мозга исследуемого человека, а понять общий принцип работы мозга.

«Во всех парадигмах мы изучаем мозг, как некий очень простой механический объект. Мы помещаем его в очень простые, строго контролируемые условия.

Образно, мы как бы подходим к огромному колоколу с очень маленьким молоточком и начинаем его изучать, но мы с этим маленьким молоточком не узнаем ведь, дает ли он малиновый звон», — объясняет Осадчий.

И все же, даже так, очень многое об этом «колоколе» ученые уже узнали. Сейчас они изучают более сложные процессы принятия решений.

Аватар — не только название фильма

С помощью специальных электродов, которые прикладываются к определенным отделам головы, уже можно не только получить картину работы мозга, но и научиться действовать мозгом напрямую, например, управляя «аватаром» в компьютерной игре или приводя в движение игрушечные машинки. Более того, наблюдая визуализированную картину деятельности своего мозга в режиме реального времени, можно научиться управлять своими показателями. Эти возможности сейчас начали использовать для немедикаментозной терапии эпилепсии, депрессии, реабилитации после инсульта.

27 ноября в Санкт-Петербурге прошли первые международные соревнования людей с ограниченными возможностями, использующих ассистивные нейротехнологии. В одном из них люди соревновались в прохождении компьютерной игры, управляя ей с помощью прямых команд мозга.

Команда ВШЭ в этих играх выставила атлета-колясочника Артема Воробьева, который всего 5 получасовых занятий научился управлять движением подводной лодки в игре, воображая движения своими руками или обездвиженными ногами.

Именно его показатели сейчас используются в популярных нейроигрушках – нейромашинках, которые двигаются в зависимости от того, расслаблен человек или на чем-то сконцентрировал свое внимание.

Фитнес для мозга

Управлять своим мозгом люди умеют уже давно. Особых успехов в этом достигли йоги. Но на каждого хорошего гуру не хватит, а вот специальные устройства могут в этом помочь многим. С помощью нейровизуализации можно увидеть сигналы своего мозга и научиться управлять ими только с помощью своей мысли или желания.

Так, глядя на экран монитора, который показывает колебания столбика, соответствующего колебанию ритмов мозга, можно научиться делать его выше или ниже, развивая те или иные участки мозга.

Впрочем, по словам Алексея Осадчего, тот же альфа-ритм своего мозга человек может перестроить за полдня и даже научиться определять, высокий он или низкий без аппаратуры.

Сейчас тренировка мозговой активности часто используется в спорте и в некоторых профессиях. В зарубежных спортивных клубах используют парадигму нейрообратнойсвязи для тренировки концентрации и сосредоточенности атлетов, объясняет Осадчий. Свое внимание подобным образом тренируют авиадиспетчеры. Также эта методика популярна у поклонников медитации.

Кроме того, парадигма нейрообратной связи (neurofeedback) может использоваться для немедикаментозного лечения некоторых заболеваний.

Например, Алексей Осадчий рассказал, что, наблюдая в режиме реального времени за показателями своего мозга, люди, больные эпилепсией, могут научиться предотвращать начало припадка.

Эпилептический припадок возникает вследствие неконтролируемого разряда нейронов в мозгу, и если вычислить, где и когда он начинается, то можно научиться его останавливать.

Нейрообратная связь (neurofeedback) — технология, которая заключается в непрерывном мониторинге в режиме реального времени определенных показателей активности головного мозга и при помощи мультимедийных, игровых технологий, а также технологий виртуальной реальности и других приемов — сознательном, а иногда даже неосознаваемом управлении этими показателями.

К настоящему времени исследователи также выяснили, что тренировка биологической обратной нейросвязи может помочь в лечении депрессий, фобий, синдрома дефицита внимания у детей и некоторых других заболеваний, а также при реабилитации после инсультов.

Подобные исследования проводятся уже много лет, и ученые полагают, что с помощью подобных тренингов можно расширить возможности нашего мозга — улучшить память, способность к обучению и даже творческие способности. Во всяком случае, такие задачи перед собой ставит российский проект «Нейронет».

По словам Алексея Осадчего, сейчас в области медицинского применения технологии нейрообратной связи все еще слишком много шарлатанов, эксплуатирующих эффект плацебо, но сама по себе нейрообратная связь вполне научна и работает.

«НейроНет — это среда информационного обмена нового поколения, которая станет следующим этапом развития современного интернета.

В будущем технологии, продукты и услуги рынка НейроНета охватят все аспекты жизни и существенно расширят возможности человека».

До «Матрицы» пока далеко, но это уже не фантастика

На Западе нейронаукой занимаются давно, но в России интерес к ней всколыхнулся в 2010 году, а к 2013 не только ученые, но и государство и предприниматели поняли, что нужно этим заниматься, чтобы хотя бы не отстать от западных разработок.

Был создан отраслевой союз «Нейронет», который стремится объединить ученых, бизнесменов и чиновников для создания технологий и поддержки изобретений, которые помогут расширить ресурсы мозга.

В планах проекта развитие нейромедицины, нейроразвлечений, нейрообразования, нейромаркетинга и рекламы.

Такие же задачи решают и на Западе. В США инвестициями в нейронауку занимается, например, владелец Tesla и SpaceX миллиардер Илон Маск. Маск хочет создать импланты, при помощи которых можно считывать и анализировать информацию прямо из мозга, а также замещать функцию поврежденной нервной ткани.

«Маск хочет сделать импланты в мозг, при помощи которых он бы считывал информацию оттуда и ее анализировал для совершенно разных целей, например, для управления внешними устройствами, протезами, уже не говоря о том, что в недалеком будущем все это будет подсоединено к так называемому «интернету вещей» прямо через голову.

Это, конечно, ужасно и я не понимаю, зачем это нужно, но это, скорее всего, будет так. Это чистой воды «Матрица», — рассказывает Осадчий. При этом сам ученый вовсе не сторонник «киберстрашилок»: «Я далек от мысли о том, что мы будем слиты с компьютером настолько, чтобы подхватить компьютерный вирус.

Мозг такая живая штука, он меняется, если надо будет поставить защиту, он ее поставит», — считает он.

Сейчас, научная группа ВШЭ Центра нейроэкономики и когнитивных исследований во главе с Алексеем Осадчим и нейробиологом Михаилом Лебедевым занимается разработкой технологии, которая позволит объединить мозг и компьютер. В начале декабря ученые получили мегагрант на создание «двунаправленных интерфейсов Мозг-Компьютер для управления, стимуляции и коммуникации». 

Этот грант посвящен созданию помещаемых в мозг интерфейсов, которые бы не только декодировали активность мозга и передавали управляющий сигнал в протез, но также получали данные от протеза и передавали их обратно в мозг, замыкая , таким образом, петлю обратной связи.

Такая технология двунаправленных интерфейсов позволит сделать управление протезом более естественным и создать ощущение собственной конечности.

Это позволит не только повторять естественные движения тела, но и получать от протезов обратную связь и поможет вернуть людям с ампутированными руками, например, чувство осязания. Также она позволит естественно регулировать силу механической руки сигналами от мозга.

Господин Осадчий считает эту задачу большим вызовом для ученых. Но для ее воплощения в жизнь нужно решить еще массу технических проблем.

«Нужно, во-первых, понять, при помощи какого импланта можно считывать активность, как сделать имплант, который не будет отторгаться? Для этого он должен обладать механическими свойствами, похожими на свойства мозга, что-то вроде геля или желе. Также имплант должен обеспечивать определенную многоканальность, но не нести септических рисков, то есть, скорее всего, он должен быть размещен внутри мозга и общаться с внешними устройствами через радиоканал», — рассуждает собеседник.

Проблем на самом деле много: ведь у такого импланта должен быть источник энергии, а имплант должен по каналу связи передавать очень много информации на протез и обратно.

Кроме того, необходимо разработать алгоритм, который будет в режиме реального времени декодировать данные, полученные из мозга, а потом обратно кодировать в тот же формат данные протеза о свойствах поверхности, которой он касается, или о силе сжатия.

Решение этой задачи поможет множеству людей снова зажить полноценной жизнью: снова начать ходить, пользоваться руками.

Развитие нейронауки может помочь и здоровым людям, расширив возможности их мозга. Исследования в ней проводятся на стыке нескольких наук — биологии, математики, кибернетики и психологии.

Уже сейчас в России множество заинтересованных исследователей работают над разработкой нейрогаджетов для обучения, развития творческих способностей и даже для отдыха и релаксации, не говоря уже о тренировке мозга. 

Как Вы можете подключить свой мозг к компьютеру используя мозговые волны

Данный материал поможет Вам разобраться каким именно образом работают разнообразные нейроустройства предлагаемые нашей компанией.

Прежде всего давайте поговорим о том, как работает наш мозг и что такое мозговые волны. Благодаря исследованиям мы знаем, что человеческий мозг представляет собой колоссальную нейронную сеть.

Наш разум — колоссальная нейронная сеть.

Когда мы мыслим, испытываем разнообразные эмоции и чувства, то специальные клетки, нейроны, взаимодействуют между собой через специальные отростки называемые аксонами. Данного рода взаимодействие имеет электрохимическую природу.

Когда взаимодействуют большие группы нейронов(сотни тысяч) единовременно, то в результате электрохимической активности генерируется электрическое поле достаточной мощности для того, чтобы быть зафиксированным с внешней части головы.

Таким образом датчики расположенные в определенных местах головы и прилегающие к коже могут воспринять такого рода информацию.

Более того, современные разработки продемонстрировали нам, что для того чтобы получить электроэнцефолографицеский(ЭЭГ) сигнал от головного мозга с медицинской точностью не ниже 96%, достаточно использовать один сухой датчик плотно прилегающий к передней лобной части черепа.

Кроме этого используется индифферентный датчик. Такой датчик используется для подключения к так называемой «нулевой точке», то есть к такой части, в которой отсутствует биоэлектрическая активность головного мозга.

При работе устройств ЭЭГ «нулевая точка» подключения индифферентного датчика используется для измерения разницы потенциалов с основным, рабочим датчиком. Индифферентный датчик обычно крепится к мочке уха.

На описанном выше принципе работают все нейро-гарнитруры Neurosky, которые мы предлагаем и о работе которых мы говорим. И так теперь нам понятен механизм возникновения электрического поля и механизм получения информации о нем внешними устройствами.

Но какую именно информацию несут нам эти электрические колебания, и как мы ее можем использовать?

Так выглядят типы волн выделенные из общего спектра.

И так мы получаем исходный, так называемый сырой сигнал от головного мозга. Обычно сырой сигнал получается в диапазоне от 0 до 70 Гц. Исследования показали, что в данном сигнале можно выделить определенные диапазоны, которые отражают определенные виды активности головного мозга. Обычно выделяют 5 основных диапазонов, а именно:

Дельта волны : диапазон от 0 до 4 Гц

Тета волны : диапазон от 4 до 8 Гц

Альфа волны: диапазон от 8 до 12 Гц В некоторых программах данный диапазон представляют, как Низкие Альфа(8-10 Гц) и Высокие Альфа(10-12 Гц)

Бета волны: диапазон от 12 до 30 Гц В некоторых программах данный диапазон представляют, как Низкие Бета(12-18 Гц) и Высокие Бета(18-30 Гц)

Гама волны: диапазон от 30 до 70 Гц В некоторых программах данный диапазон представляют, как Низкие Гама(30-50 Гц) и Высокие Гама(50-70 Гц)

Вот как это выглядит в рабочем окне программы записи психологических ЭЭГ сессий MindRec. В верхней левой части экрана представлен сырой(Raw) сигнал. В правой части экрана Вы видите выделенные из общего спектра типы мозговых волн, о которых идет наше повествование.

Как и писалось ранее, исследования показали, что определенные уровни волн соответствующие указанным диапазонам в общем спектре соответствуют определенным видам мозговой активности, а именно:

Дельта волны.

Дельта волны самые медленные в спектре и обычно ассоциируются с глубоким сном без сновидений. В нормальном состоянии уровень данных волн в сигнале уменьшается, когда человек пытается сфокусироваться.

Увеличение уровня дельта активности связано с понижением уровня осознания окружающего пространства и уровнем осознания информации ассоциирующейся с бессознательным. Интересно, что в возрасте 75 лет Дельта волны, как индикаторы глубокого сна, могут быть совершенно не представлены в спектре.

Так же интересно, что данные волны доминируют в ЭЭГ детей в возрасте до одного года. В состоянии глубокого сна, который характеризуется высокой Дельта активностью, происходит наиболее эффективное восстановление организма. Так же есть и определенные свойства Дельта волн, которые в данный момент еще не изучены.

В частности, некоторые источники утверждают, что Дельта активность свойственна состояниям проявления интуиции, некоторым неосознанным нами проявлениям бессознательного.

Тета волны.

Тета волны обычно ассоциируются с состоянием глубокого расслабления, сонливостью, дремотой, состоянием сна у более взрослых детей и взрослых. Так же могут фиксироваться у маленьких детей даже в состоянии бодрствования. Тета активность достаточно высока, когда человек находится в медитативном состоянии или концентрируется на внутреннем мире.

Все действия, которые заучены до автоматизма так же характеризуются высокими показателями Тета волн. Например, вождение автомобиля по свободной дороге или принятие душа. Так же данными волнами отображаются состояния вдохновения, неожиданные проявления креативных идей и т.д.

Дети имеют склонность к более сильному проявлению Тета активности в спектре.

Альфа волны.

В нормальных условиях Альфа волны являются проявлением расслабленного состояния сознания для взрослого человека. Так же эти волны на определенном уровне отображают хорошее настроение, состояние внутреннего «уюта».

Когда Вы отключаетесь от окружающего, закрываете глаза, позволяете образам самостоятельно появляться в Вашем сознании – наступает Альфа состояние. Альфа волны отражают связь сознания с подсознанием.

Тренировка своего сознания на вхождение в Альфа состояние будет очень полезной, как тренинг медитативного состояния, а так же тренинг повседневной стрессоустойчивости.

Так же Альфа состояние является весьма желательным для усвоения мозгом нового информационного материала, обучения, для выполнения нестандартных задач, требующих действий по их разработке. Альфа активность может быть увеличена, если Вы закроете глаза, расслабитесь, начнете глубоко дышать.

На понижение уровня Альфа волн может повлиять следующее: сосредоточенность на некоторой задаче, внимательность, открытие глаз после релаксации. Крайне важно, чтобы в спектре мозговых волн обычного человека Алфа волны обязательно проявляли свою активность. В таком состоянии человек позитивно смотрит на мир, с легкостью решает креативные задачи. Некоторые исследования показали, что люди, у которых в обычных условиях ЭЭГ выявляет перманентно низки показатели Альфа, склонны к алкоголизму и наркомании.

Низкие Альфа.

Волны этого участка спектра в большей степени ассоциируются с релаксацией, состоянием отчуждения от окружающего. Можно сказать, что это в некотором смысле переходное состояние к Тета состоянию.

Высокие Альфа.

Волны этого участка спектра в большей степени ассоциируются с состоянием охлаждения тела, состоянием тревоги, состоянием фокусировки. Отражают повышение уровня собранности и ментальную стабильность.

Обратите внимание на приведенный выше пример. В центральной части рабочего экрана программы MindRec расположены индикаторы уровня внимательности(красный) и уровня медитации(синий). В приведенном примере мы видим, что уровень медитации достаточно высок, хотя и не максимален.

Посмотрев в правую часть рабочего экрана программы, мы увидим как это отображается в спектре мозговых волн. Обратите внимание, мы видим высокие уровни по Тета волнам, по Низким Алфа.

В то же самое время мы видим провалы по уровням тех волн, которые отвечают за прочие проявления мозговой активности, о которых будет написано далее.

Бета волны.

Бета волны – это наш ритм бодрствования. Данные волны связаны с активными раздумьями, активным вниманием и сосредоточении на окружающем мире. Бета активность особенно сильна, когда Вы решаете проблемы, судите, принимаете сложные решения.

Бета волны так же активно излучаются, когда человек возбужден, взволнован или испуган. При увеличении Бета активности увеличивается эффективность работы мозга, усвоения и обработки им информации.

Интересно, что если увеличивается уровень внутренней тревожности, то увеличивается уровень Бета волн в ЭЭГ, в то же самое время, с повышением мышечной активности уровень Бета волн снижается.

Низкие Бета.

Эта часть спектра более свойственна состояниям фокусировки, концентрации, активным размышлениям. Так же более свойственна состоянию физической релаксации при ментальном состоянии тревожности.

Низкие Бета волны так же обычно связывают с максимальной производительностью при тренировках атлетов.

Так же свойственны решению умственных задач, таких как чтение, математические вычисления и решение проблем.

Высокие Бета.

Волны этой части спектра обычно ассоциируют с бдительностью, настороженностью, взволнованностью, возбуждением. Высокий уровень этих вол отображается в состоянии паники.

Гамма волны.

Эти волны отражают когнитивные процессы проходящие в сознании. Они отражают консолидацию информации, то есть, переход ее из кратковременной памяти в долговременную. В состоянии преобладания Гамма волн происходят инсайты.

Высокие уровни показателей Гамма волн ассоциируются с интеллектуальной деятельностью, проявлениями сострадания, эмпатии и самоконтролем. Так же была выявлена корреляция между Гамма волнами и трансцендентными состояниями сознания.

В целом эти волны, как самые быстрые, являются отражением пиковой работы сознания.

Низкие Гамма.

Эта часть спектра проявляется при обучении, занятиях и ментальной активности. Хорошо и устойчиво демонстрируемая Гамма активность на частоте 40 Гц является отражением хорошей памяти и высокой эффективности при решении проблем, как детьми, так и взрослыми. Соответственно показано, что низкий уровень волн данного частотного диапазона отражает низкий уровень возможности запоминания информации.

Высокие Гамма.

Эта часть спектра связывается с когнитивными задачами, такими, как чтение, слушание, разговор. Низкий уровень волн данной части спектра может быть связан с прекращением когнитивной активности.

На этом изображении приведен интересный пример сочетания мозговых волн, которое распознается, как единовременное состояние высокой концентрации(внимательности) и релаксации.

В западной терминологии такое состояние называется Zone.Как видите доминируют Высокие Альфа и Высокие Гамма.

Пример приведен из программы Brainwave Vizualizer, которая поставляется в комплекте со всеми нейро-гарнитурами Neurosky Mindwave Mobile.

И так мы разобрались с тем, каким именно образом и какую именно информацию от головного мозга можно получить с помощью нейро-гарнитур и датчиков выпускаемых компанией Neurosky. Теперь рассмотрим то, как и для каких целей это можно использовать. Можно условно выделить несколько направлений использования данной технологии.

1.Для игр и развлечений, для управления программами и устройствами.

2.Для саморазвития, для личных ментальных тренингов, для тренингов по развитию детей, улучшению их успеваемости.

3.Для работы психологов, психологов-консультантов, прочего профессионального использования.

Рассмотрим возможности применения в указанных выше направлениях.

Для игр и развлечений, для управления программами и устройствами.

Как писалось выше, на основе проявляемой волновой активности головного мозга можно сделать выводы о состоянии сознания, об эмоциональном состоянии.

При этом, для того чтобы представить полную картину состояния сознания в конкретный текущий момент времени необходимо использовать либо специальные профессиональные программы, либо обратиться за разъяснениями к профессионалу.

Однако большинство программ и специализированных процессоров, на основе получаемых данных о мозговых волнах, могут точно определить уровень концентрации, медитации. Могут определить уровень этих состояний и скорость их достижения.

Таким образом, любой неподготовленный пользователь такого рода игр и устройств сможет управлять игровым процессом, программой или неким устройством совершенно без предварительной подготовки. То есть мы действительно управляем устройствами и играми силой своей мысли. Рассмотрим как это работает на простом примере игры MindFlex.

В этой игре игрок используя одеваемый на голову обруч с установленными датчиками управляет основным игровым объектом – шариком. Шарик висит в воздухе над игровым полем. Игрок, используя свои уровни медитации и концентрации, управляет высотой шарика, который двигается по игровой площадке с помощью ручного регулятора.

Таким образом, для того, чтобы удерживать шарик на определенной высоте в течении определенного времени, игроку требуется поддерживать состояние концентрации и медитации на определенных уровнях в течении определенного времени. Мы концентрируемся – шарик поднимается, мы медитируем – шарик опускается. Чем более ярко выражено состояние, тем выше или ниже шарик.

Более того, для того чтобы произвести «мозговой выстрел», то есть произвести выстрел шариком из специальной пушки на игровом поле, необходимо резко достичь максимально высокого уровня концентрации максимально быстро. Такой же принцип используется для большинства игр и игровых программ, работающих на данном принципе.

Например, первый в мире игрушечный вертолет управляемый силой мысли Puzzlebox Orbit Helicopter, действует на точно таком же принципе.

Стоит упомянуть, что играя в подобные игры, как физические, так и компьютерные, параллельно происходит и ментальный тренинг. То есть, игрок учится концентрироваться и расслабляться до определенного уровня за определенное время, удерживать достигнутые состояния нужное время.

Как мы и писали в начале повествования, рассказывая о мозговых волнах, такого рода работа со своими состояниями крайне полезна для получения навыков владения своим сознанием.

То есть, несколько упрощая, скажем, что для того, чтобы, например, шарик в игре MindFlex поднялся в воздух конечно можно и следует думать о том, что мячик должен подняться, концентрироваться на этом процессе.

При этом стоит понимать, что шарик будет подниматься в воздух, не потому, что игрок дает ему именно такую мозговую команду, а потому, что он достигает определенного уровня концентрации на этой мысли. Стоит повториться, что большинство игр и игровых программ используют для управления именно эти два основных показателя – концентрация и медитация.

Такого рода управляющие команды подходят для использования любым неподготовленным пользователем. Однако если пользователь нейроустройства уже может владеть своим сознанием и его состояниями, то он может использовать игры и программы в которых используется до 4 команд единовременно. Однако стоит заметить, что управление такого рода является достаточно сложным.

Так, например, медитативное состояние, как управляющая команда, может быть определено не общим уровнем Тета и Альфа, а отдельно отношениями уровней Тета и Альфа волн друг к другу. Таким образом, в области медитации может быть применено две управляющих команды вместо одной. Конечно, осознанно использовать команды такого рода можно только после определенной подготовки, которую можно провести самостоятельно с использованием программ, о которых мы поговорим далее или с помощью специалиста.

Для саморазвития, для личных ментальных тренингов, для тренингов по развитию детей, улучшению их успеваемости.

Как мы писали выше, мозговые волны отражают определенные состояния нашего сознания. Есть целый ряд программ предлагаемых нашей компанией, которые позволяют получать ЭЭГ головного мозга, раскладывать их по составляющим, видеть анализ состояния сознания.

Кроме этого существуют программы, которые позволяют проводить специальные тренинги, направленные на развитие навыков вхождения в определенные состояния сознания. Более того, такие программы указывают для каких целей какого рода тренинги необходимо проводить.

Наша компания предлагает такие программы, как Home Of Attention и Focus Pocus. Эти программы разработаны профессиональными психологами, предназначены для простого и доступного использования. Исследования показывают их высокую результативность.

Тесты в рабочих коллективах показали, что ощутимые результаты по увеличению эффективности сотрудников наступали уже через 8 дней регулярного использования программ.

Для работы психологов, психологов-консультантов, прочего профессионального использования.

Целый ряд программ разработан специально для работы психологов. Например рассматриваемая выше в примерах программа MindRec может использоваться для записи сессий проводимых психологами. Происходит запись всех электрических сигналов головного мозга, сырого сигнала, уровней медитации и концентрации.

Синхронно в программе происходит запись видео и звука с подключенной к компьютеру видео камеры. Обширное меню программы позволяет произвести любые настройки. Например установить частотные фильтры и отслеживать именно те частоты, которые необходимы.

Существует множество программ для психологов и разработчиков.

Надеемся, что изложенная выше информация будет Вам полезна для понимания принципов работы предлагаемых нами нейроинтерфейсов.

Способы подключения интернета от провайдера к клиенту

Время от времени меня спрашивают о том, какие способы подключения интернета существуют и какой вид доступа к глобальной сети лучше выбрать для загородного или находящегося в черте города дома.

А ведь действительно IT-рынок буквально оброс компаниями, которые предоставляют услуги доступа к сети интернет.

Какие только технологии сегодня не используются в беспроводных и проводных соединениях, чтобы максимально покрыть трудно доступную зону, увеличить скорость передачи данных, повысить качество связи…

Как вы знаете, интернет-провайдеры отличаются между собой предоставлением услуг, а именно типом доступа к сети интернет.

Существуют такие типы подключения к интернету как широкополосные, коммутируемые и беспроводные линии связи. Все они способны открыть вам мир Интернета хоть и работают по разному принципу. Но, обо всем по-порядку.

Ethernet – подключение по локальной сети

Это фиксированный широкополосный доступ к сети интернет по выделенной линии. Проведенная провайдером линия строиться на оптоволоконном или медном кабеле, что дает возможность передавать данные компьютерам на высокой скорости.

Материалом для создания оптоволоконного кабеля служит стекло или пластик и информация по нему передается не электрическим, а световым сигналом, что позволяет передавать сигнал на огромные расстояния с ничтожно малым ослаблением.

Под медным кабелем подразумевается витая пара (здесь описаны типы и характеристики витой пары) по которой информация передается электрическим сигналом.

Из-за своей особенности витая пара в отличии от оптоволоконного кабеля имеет значительный показатель затухания сигнала и подвержена электромагнитным помехам.

Чтобы увеличить длину канала связи, следует применять кабели с защитой от помех и наводок, а для уменьшения коэффициента затухания сигнала – нужно использовать специальные корректоры или сигнальные буферы.

Однако делают ли это на практике интернет-провайдеры там где это нужно? Следует сказать, что обычно оптоволоконный кабель используется для соединения субпровайдера с магистральным провайдером и подключения различных зданий (многоэтажные дома, гостиницы…) к глобальной сети, а дальше идет витая пара.

Правда сейчас уже активно развивается технология GPON (гигабитная пассивная оптическая сеть).

Ее суть заключается в том, что провайдер заводит оптоволоконный кабель прямо к вам в квартиру и ставит специальный разделительный ящик.

При таком раскладе у вас технически есть возможность подключиться к глобальной сети на скорости 1 Гбит/с, в остальных же случаях скорость не будет превышать 100 Мбит/с.

Как бы там ни было, выделенная линия наиболее оптимально подходит для подключения к сети интернет дома (читайте подробно о том как обжать кабель LAN без клещей) или получения коллективного доступа к сети в офисе.

Как правило, провайдеры при таком типе подключения предлагают безлимитный Интернет, а значит вам не нужно будет беспокоиться о потраченном сетевом трафике на закачке информации или на прогулки по сети.

При помощи Wi-Fi маршрутизатора подключить к сети интернет можно другие цифровые устройства (смартфон, планшет, ноутбук, Smart TV…).

Высокая скорость интернет канала в технологии Ethernet дает возможность быстро скачивать внушительные объемы информации, комфортно работать в сети с мультимедиа и проводить различные видео встречи онлайн.

Многие провайдеры предоставляющее доступ в интернет по выделенной линии в качестве дополнительной услуги предлагают ip-телевидение (IPTV), где некоторые каналы могут быть представлены в формате HD.

Пожалуй это один из лучших способов подключения к сети интернет.

Модемное соединение (ADSL и Dial-Up)

Это коммутируемый доступ к интернету, через телефонную линию с использованием модема. Подключиться к сети интернет по телефонной линии можно по старой технологии Dial-Up или более продвинутой технологии ADSL.

Соединение с провайдером с использованием ADSL в отличии от Dial-UP дает возможность путешествовать по интернету и параллельно осуществлять звонки по телефону.

Достигается это за счет ADSL-сплиттера, который разделяет телефонный сигнал на обычный телефонный и высокочастотный модемный сигнал.

В сравнении с подключением по выделенной линии (способ описан выше) преимущество модемного соединения состоит в том, что используются уже существующие телефонные кабели, но на этом достоинство этого интернет доступа заканчивается. Максимальная скорость передачи данных у Dial-Up 56 Кбит/с, а у технологии ADSL 24 Мбит/с, но учитывая состояние в которых находятся телефонные линии стабильности соединения и таких показателей может не быть.

Как вы понимаете, телефонная линия по всем показателям проигрывает выделенной линии если учитывать стабильный рост мультимедиа и объемы передаваемых данных.

Всего несколько лет назад этот тип подключения считался одним из лучших, но в наши дни он практически изжил себя несмотря на то, что еще используется в качестве альтернативного подключения к сети интернет там, где по каким-либо причинам использовать другое соединение на актуально.

Подключение к интернету по технологии DOCSIS

Дословно DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specifications) переводиться как стандарт передачи данных по коаксиальному (телевизионному) кабелю.

Передача данных по данному стандарту у провайдера осуществляется к клиенту (downstream) на скорости 42/38 Мбит/с, а от пользователя (upstream) 10/9 Мбит/с.

 Стоит сказать, что полоса в данной технологии делиться между всеми подключенными участниками, которые в данный момент принимают или отправляют информационный поток. Следовательно доступная полоса в момент передачи или приема данных для каждого пользователя может изменяться в широких приделах.

Этот способ подключения к интернету, как и предыдущий, выполняется через специальный модем.

Это кабельный модем для технологии DOCSIS со встроенным сетевым мостом, который дает возможность обмениваться данными по коаксиальному или оптическому кабелю в двустороннем режиме.

Нужно отметить, что в сети такого провайдера присутствует устройство CMTS — Cable Modem Termination System. Если коротко и просто, то данное устройство представляет из себя большой модем в магистральной сети к которому привязываются модемы абонентов.

С экономической точки зрения прокладывать коаксиальный кабель ради получения выхода в интернет не очень то разумно, уж лучше провести выделенную линию (ethernet подключение), потому что по техническим характеристикам такая линия лучше, но если телевизионный кабель уже в доме есть и ваш оператор КТВ предоставляет такую услугу, то почему бы ей и не воспользоваться. Однако если провайдер может предоставить вам доступ в интернет по технологии FTTB, PON или HCNA, то по ряду технических преимуществ лучше выбрать одну из них, вместо традиционного DOCSIS.

Мобильный доступ в интернет (GPRS, EDGE, 3G)

Этот тип подключения к сети интернет популярен тем, что дает возможность получить выход в сеть интернет в тех районах, где нет телефонной или выделенной линии.

Соединиться с интернет-провайдером можно при помощи USB 3G модема или по средством мобильного телефона (iPhone, smartphone, communicator) с функцией модема.

USB-модем визуально похож на USB-флеш-накопитель и имеет внутри себя гнездо для установки SIM-карты.

Подключение к интернету, через USB-модем или мобильный телефон выполняется за счет “обращения” к базовой станции оператора сотовой связи, у которого вы обслуживаетесь, и в зависимости от того какое оборудование установлено у мобильного провайдера устанавливается связь по технологии GPRS, EDGE, 3G или HSDPA (4G). Таким образом после соединения USB-модема или телефона (через USB-кабель, инфракрасный порт или Blurtooth) с компьютером вы получите доступ к интернету по одной из упомянутых технологий.

Мобильный интернет имеет не устойчивое качество связи и довольно низкую скорость, но вполне пригодную для нормальной загрузи страниц в браузер.

Максимальная скорость передачи данных в представленных технологиях в среднем составляет 20-40 Кбит/с в GPRS; 100-236 Кбит/с в EDGE; 144 Кбит/с – 3,6 Мбит/с в 3G и 4G может превышать 100 Мбит/с, а у стационарных абонентов она может составлять 1 Гбит/с.

Скоростные характеристики в зависимости от используемых технологий интернет-провайдера в некоторых случаях могут быть выше, но практически чаще всего они ниже. У мобильного интернета, конечно не мало недостатков, но иметь возможность выходить в глобальную сеть из любой точки страны, многих из нас подкупает.

Теперь разберем беспроводное подключение к интернету (спутник, WiMAX). Такие виды беспроводного подключения к интернету хороши тем, что их можно использовать там, где получить доступ к сети через кабель по каким-либо причинам пока невозможно.

По беспроводным технологиям можно получить доступ в интернет за городом, где проводной интернет не доступен. Например, на даче, складе, офисе или каком-нибудь другом объекте. Нужно сказать, что такие способы подключения интернета предполагают наличие дополнительного оборудования, а его приобретение в некоторых случаях может “вылиться” для вас круглую сумму.

Интернет через спутниковую тарелку

Например, для подключения одностороннего спутникового интернета понадобиться небольшой комплект оборудования. Нужно купить спутниковую антенну, усилитель-конвертер (подбирается под диапазон C, Ka или Ku и линейную или круговую поляризацию оператора), спутниковый приемник (PCI-плата или USB-приемник), кабель нужной длины типа RG-6 (75 Ом) и пару F-разъемов.

Для двустороннего доступа к спутниковому интернету нужна приемопередающая антенна (диаметром около 1,2 – 1,8 метра), передающий BUC (block-up converter) и приемный LNB (low-noise block) блок и спутниковый модем, к которому можно подключить не один, а несколько компьютеров и обеспечить им доступ в Интернет. Использовать диапазон рекомендованный спутниковым оператором.

У каждого из тих спутниковых подключений к интернету есть свои особенности. Для одностороннего доступа нужен уже существующий доступ в интернет (например, GPRS или EDGE), по которому отправленные запросы поступят в обработку к интернет-провайдеру (одностороннего доступа), а после обработки полученные данные отправят своему клиенту по спутниковому коридору.

При двустороннем доступе в интернет не нужны дополнительные каналы, так как отправка и прием данных осуществляется через спутник. Многие операторы спутникового интернета могут предложить как безлимитные пакеты, так и тариф с оплатой за трафик. Двусторонний спутниковый интернет у некоторых операторов работает быстрее чем в технологии 3G, а скорость в Ka-диапазоне может составлять 20 Мбит/с.

Минусом в данной технологии можно считать высокую стоимость оснащения, сложность настройки оборудования для технически неподкованного пользователя и большое время отклика (задержка).

Обычно используют спутниковый интернет в отдаленных уголках страны, там где другой приемлемой альтернативы нет.

Использование Wi-Fi маршрутизатора при спутниковом подключении к провайдеру, так же как и в других технологиях, даст вам возможность раздавать интернет по беспроводной связи и LAN кабелю другим цифровым устройствам (ноутбук, планшет ) в доме.

Подключение к интернету по технологии WiMax

Мы уже рассмотрели с вами разные способы подключения к интернету, включая сюда и мобильный доступ, но я бы хотел обратить ваше внимание еще на один тип подключения к интернету по технологии WiMax.

Зачастую данную технологию интернет доступа используют там, где кабельный Интернет стандарта DOCSIS не доступен, в доме или в офисе нет выделенной сети или нет телефонной линии для ADSL подключения.

Доступ к глобальной сети по технологии WiMax, как и по спутниковому подключению, в таких случаях часто играет решающую роль.

Технология WiMax теоретически имеет скорость передачи данных около 70 Мбит/с, но на практике это скорость в разы меньше.

Чтобы подключиться к интернету по технологии WiMax нужно обратиться к предоставляющему  провайдеру, который по карте покрытия сети определит входит ли ваше место расположения в зону покрытия.

Если выясниться, что место вашего размещения не попадает под зону покрытия, то специалистам нужно будет определить расстояние до ближайшей базовой станции к вам.

Желательно, что бы базовая станция находилась в прямой видимости (не обязательно) от вас, а расстояние составляло не более 10 километров.

В зависимости от полученных результатов (расстояние и условие приема сигнала) потребуется подобрать WiMax модем и антенну с требуемым усилением.

Кроме этого потребуется кабель, чтобы соединить антенну с модемом и USB удлинитель для подключения модема с маршрутизатором или компьютером.

Виды и типы подключения к Интернету

Несмотря на то, что Интернет — это всемирная глобальная паутина, охватывающая практически весь земной шар, просто так к ней подключиться, как к электрической сети — воткнув штепсель в розетку — у Вас не получиться.

Для доступа в Интернет Вы должны воспользоваться услугами одного из многочисленных провайдеров. Самое интересное, что и технологии доступа тоже разные. В крупных городах у жителей есть большой выбор технологии и операторов связи. В городах поменьше это разнообразие уже не так велико.

В мелких населенных пунктах, как правило — 1 или 2 провайдера в лучшем случае. Соответственно при  наличии множества предложений можно выбрать наиболее выгодный и удобный вид подключения к Интернету, а вот если выбора нет, то приходится довольствоваться имеющимся.

Давайте подробнее рассмотрим имеющиеся виды и типы подключения к сети Интернет, которые сейчас могут предложить операторы связи. 

Выделенная линия

— xDSL (ADSL, SHDSL, VDSL)

Первая относительно быстрая технология широкополосного доступа в Интернет. Придя сразу же за коммутируемым доступом, эти технологии позволили выжать максимум из существующих телефонных линий. При этом сама линия остаётся свободной за счет отделения используемых частот для передачи данных, от тех по которым передаётся голос.

Учитывая то, что технология ADSL позволила простым абонентам получить скорость доступа до 24 Мегабит в секунду, это был фактически первый значительный прорыв. Более того, была полностью изменена система тарификации и осуществлён переход на полностью безлимитные тарифы.

Тем не менее, этот вид подключения к сети Интернет считается переходным между коммутируемым доступом и подключением по технологии FTTB (ETTH).

— FTTB (ETTH)

На момент написания статьи FTTB (оптика до дома) — наиболее распространённый в крупных и средних городах тип подключения к Интернету. В подъезде многоквартирного дома ставится коммутатор, соединенный со станцией провайдера оптической линией.

К абоненту протягивается витая пара и подключается либо напрямую в компьютер, либо в домашний роутер. У этого вида самое лучшее соотношение цена/качество.

Он позволяет подключить абоненту тройной пакет услуг (интернет, телевидение и телефония), а так же предоставить скорость доступа до 1 Гигабит в секунду (при использовании соответствующего оборудования и всех 8 жил в кабеле).

— Оптоволоконный Интернет-канал (активные и пассивные оптические сети xPON)

Самый современный, передовой и высокоскоростной из кабельных типов подключения к Интернету, позволяющий организовать гигабитный канал связи с предоставлением услуг Tripple Play.

Абоненту в дом или квартиру заводится оптический кабель который включается в специальное оборудование: медиаконвертер, sfp-модуль коммутатора или оптический терминал.

В ближайшей перспективе в крупных городах все привычные медные кабельные каналы связи планируется перевести на оптоволоконные. Понятно, что такой переход займёт немало времени, тем не менее он уже постепенно начинает осуществляться.

Мобильный интернет (GPRS, 3G, 4G/LTE)

Данный вид подключения к Интернету используется в мобильных сетях сотовых операторов связи. Он находится на втором по популярности месте, сразу после кабельного подключения. Особенно востребованность мобильного доступа подскочила с ростом популярности смартфонов и планшетов.

Главный плюс этого вида подключения — свобода перемещения с доступом к глобальной паутине. Минусы — скорость и тарифы. Правда по скорости в последние несколько лет был сделан существенный рывок.

На сегодняшний день технология 3G с её скоростью до 10 Мб/с считается уже морально устаревшей, хотя активно используется на бОльшей части зоны покрытия крупных операторов.

 На смену ей активно внедряется технология 4G/LTE, позволяющая развить скорость до 300 Мегабит в секунду (в реале она конечно ниже). Для подключения компьютеров и ноутбуков используются USB-модемы, а для организации сети — 3G/4G-роутеры.

По стоимости доступа мобильный интернет хоть и потихоньку догоняет кабельный, но никак не догонит. Он только-только отходит от тарифов с ограничением по трафику в сторону безлимитных, которые пока ещё весьма условные.

Беспроводные сети WiFi, WiMax

Сейчас очень много электронных устройств, таких как ноутбуки, телефоны, телевизоры, планшеты, идут уже со встроенным модулем WiFi. Чтобы подключиться пользователю всего лишь нужно выбрать сеть в списке и ввести пароль.

Поэтому провайдеры всё чаще и чаще задумываются как бы лучше освоить и этот вид подключения к Интернету. Упирается всё в зону покрытия. Ведь для приемлемого качества предоставления услуги нужно хорошее покрытие. Иначе это будет играть против самого же оператора связи. А это требуем немалых финансовых вложений.

Именно по этим причинам большие беспроводные сети развиваются в основном в крупных мегаполисах.

Некоторые телекоммуникационные компании пытаются продвигать WiMAX для предоставления услуг доступа в сеть Интернет ввиду того, что эта технология более проста в развертывании и легко масштабируема, нежели обычный Вай-Фай. К сожалению, большого распространения эта технология пока не получила.

Спутниковый интернет

Спутниковый канал это вообще отдельная ветка эволюции технологии доступа, использующая спутниковую связь.

Сейчас существует два способа организации такого канала: Односторонний или «асимметричный» — для приёма данных используется спутниковый канал, а для передачи — любой имеющийся местный канал — 3G/4G, либо кабельное подключение.

Двухсторонний, он же «симметричный» — в этом случае и приём, и передача данных ведётся через спутниковый канал.

Сегодня это самый дорогой вид доступа — дорогое оборудование и недешевые тарифы. Плюс только один, но очень весомый — точку доступа во всемирную паутину можно организовать даже в такой глуши, где нет ни сотовой ни проводной телефонии. Если бы не тарифы, которые не идут ни в какое сравнение с кабельным подключением, этот вид подключения был бы значительно популярнее.

Коммутируемый доступ (Dial-UP)

Это один из самых древних типов, пришедший к нам ещё с 90-х годов. Для подключения к сети провайдера используется телефонная сеть. Модем набирает номер пула и соединяется с модемом на станции. При этом во время работы модема телефонная линия занята.

Скорость на таком соединении очень медленная по современным меркам: в среднем не более 56 КБит/сек. Тарификация идёт либо по времени, либо по объёму входящего трафика. На практике выходило и того меньше ввиду плохого состояния линий.

Самое интересное, что коммутируемый доступ ещё до сих пор используется, причём даже в относительно крупных городах.

Похожие записи:

Создана технология, позволяющая предотвратить биообрастание судов

Создана технология, позволяющая улучшить интеллектуальные способности человека

Создана технология, позволяющая управлять телевизором при помощи подручных средств