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intendiXは、商用の脳コンピューターインターフェース(BCI) 環境です。自宅や病院で、技術的なトレーニングや外部のサポートなしで誰でも使用できる個人用 BCI です。ユーザーは、テレビ、音楽プレーヤー、エアコン、照明などのスマートホームデバイスを制御できます。intendiX は、モバイル ロボットやゲームなどの他のデバイスも制御できます。
intendiX は、2009 年に Guger Technologies OG によって導入されました。
intendiX は重度の障害を持つ人々による支援技術として使用されていますが、疲労、視覚障害、集中力、注意力、記憶力の低下などにより、障害を持つユーザーのパフォーマンスが低下する可能性があります。ほとんどの人は、約 10 分間のトレーニングで intendiX を使用して 1 分間に 5 ～ 10 文字を綴ることができます。
説明
intendiXはP300波pとSSVEPに依存できます。これらは両方ともBCI研究で非常に確立されたパラダイムです。[1] [2]研究論文によると、健康な視覚システムを持つほぼすべての人がこれらのタイプのBCIを使用できます。これらのアプローチの両方で、ユーザーはモニターの特定の領域に注意を払う必要があります。
P300 BCI では、モニター上のさまざまな項目 (文字など) が点滅し、ユーザーはターゲット項目が点滅するたびに静かに数を数えるように指示されます。BCI は、どの点滅がその項目への注意を反映する脳信号を誘発したかを判断することで、ターゲット項目を識別できます。最も特徴的な信号の 1 つが P300 であるため、この名前が付けられています。定常視覚誘発電位 (SSVEP) に依存する BCI は、点滅ではなく点滅する項目に依存します。ユーザーは点滅する項目の 1 つに焦点を合わせると、その項目と同じ周波数で SSVEP アクティビティが生成されます。SSVEP 信号は刺激周波数の高調波でもよく見られ、ほとんどの SSVEP BCI (intendiX を含む) はこれを活用してパフォーマンスを向上させます。したがって、BCI は、モニター上の多数の項目の 1 つにのみ対応するユーザーの視覚領域のピーク周波数を識別することで、ターゲット項目を識別できます。
intendiXコンポーネント
intendiX システムには 4 つのコンポーネントが必要です。
- 脳の活動を検出するセンサー。
- 関連する脳信号をリアルタイムで識別する信号処理アルゴリズム。
- 出力信号が送信されるデバイスまたはアプリケーション。
- これらのコンポーネントを相互に接続し、ユーザーとのインタラクションを仲介するオペレーティング環境。(Wolpaw et al., 2002; [3] Allison et al., 2007, [4] 2012; Wolpaw and Wolpaw, 2012 [5] )。
センサー: 2009 年にリリースされた最初の intendiX システムでは、ユーザーはパッシブ電極またはアクティブ電極のいずれかを使用して作業できました。これらの電極はどちらも従来の電極と同様に電極ジェルが必要ですが、アクティブ電極は皮膚の準備が不要で、外部ノイズに対してより堅牢です。これは、アクティブ電極は各電極内に増幅器やその他の電子機器を備えているのに対し、パッシブ電極は増幅前にまずケーブルに沿って脳信号を送信するためです。2010 年に、g.tec はジェルを必要としない Sahara ドライ電極を導入しました。
信号処理:一般的な BCI では、信号処理にはさまざまな段階が含まれることがよくあります。たとえば、空間フィルタリングアルゴリズムは、さまざまな電極からの情報を最適に活用する方法を決定し、パターン分類は結果のデータを分類します。intendiX システムでは、脳信号の種類に応じて異なる信号処理アルゴリズムを使用します。
P300信号の場合、intendiXは段階的線形判別分析（SWLDA）に依存します。より一般的なアプローチであるLDAは、他のタイプのBCIでも使用されます。[6] SSVEPアクティビティの場合、intendiXは代わりに異なる周波数での帯域パワーに依存します。単純なSSVEP BCIは、モニターに2つの刺激を提示する場合があります。左の刺激は8 Hzで振動し、右の刺激は13 Hzで振動します。ユーザーの視覚領域が8 Hzとその高調波で増加を示している場合、信号処理アルゴリズムはこのスパイクを識別し、ユーザーが左の刺激に集中していると推測できます。
デバイス/アプリケーション:当初、intendiX はスペラーの制御に使用されていました。extendiX システムを使用すると、テレビ、音楽プレーヤー、エアコン、照明などのスマート ホーム デバイスを制御することもできます。extendiX は、モバイル ロボットやゲームなどの他のデバイスも制御できます。extendiX は、UDP 経由で intendiX からコマンドを受信し、外部デバイスを制御できます。2012 年 3 月、g.tec は、ドイツのハノーバーで開催されたCeBIT展示会で、新しいスクリーン オーバーレイ コントロール インターフェイス (SOCI) のプレリリースを発表しました。g.tec ブースの訪問者は、intendiX システムを使用してWorld of WarcraftやAngry Birdsをプレイできました。また、追加のゲーム インターフェイスが開発中です。SOCI は、2012 年後半に一般公開される予定です。
動作環境: intendiX システムは、P300 BCI か SSVEP BCI かに応じて、ユーザーとさまざまな方法で対話します。どちらのアプローチでも、BCI が認識できる明確な脳信号を生成するために、モニターのさまざまな領域に注意を払う必要があります。intendiX には、EEG 信号に基づいてユーザーが注意を払っていないことを判断するソフトウェアも含まれています。このため、システムはユーザーからの指示がなくても簡単に「スリープ」モードに入り、ユーザーがモニター上のアクティビティに再び注意を払い始めるとアクティブ状態に戻ります。
参照
参考文献
- ^ Farwell, LA; Donchin, E (1988). 「頭の中で話すこと：事象関連脳電位を利用した精神的補助装置に向けて」脳波と臨床神経生理学. 70 (6): 510–23. doi :10.1016/0013-4694(88)90149-6. PMID 2461285. S2CID 4547500.
- ^ Allison, BZ, Faller, J., Neuper, C. (2012). 定常視覚誘発電位または低速皮質電位を使用する BCI。『Brain-Computer Interfaces: Principles and Practice』、編集者: Wolpaw, JR および Wolpaw、EW Oxford University Press。
- ^ Wolpaw, JR, Birbaumer, N., McFarland, DJ, Pfurtscheller, G., Vaughan, TM (2002). コミュニケーションと制御のための脳コンピューターインターフェース。臨床神経生理学、113(6), 767-791。
- ^ Allison, BZ, Wolpaw, EW, & Wolpaw, JR (2007). 脳コンピュータインターフェースシステム：進歩と展望。英国医療機器レビュー、4(4):463-474。
- ^ Wolpaw, JR および Wolpaw, EW (2012)。「脳とコンピュータのインターフェース: 太陽の下での新しいもの」。『脳とコンピュータのインターフェース: 原理と実践』、編集者: Wolpaw, JR および Wolpaw、EW Oxford University Press。
- ^ C. Guger、H. Ramoser、G. Pfurtscheller、「被験者固有の空間パターンによるリアルタイム分析」IEEE Trans Rehabil Eng. 2000年12月;8(4):447-56。
外部リンク
- 意図する
- ジーテック