Belgische onderzoekers maken zelflerende brein-computer-interface

Wetenschappers van de Universiteit Gent hebben een manier gevonden om een computer die op het brein van een patiënt is aangesloten zelf dingen te laten leren. De brain-computer-interface hoeft zo niet voor elke patiënt gekalibreerd te worden.

Het zelflerende systeem werd getest op een computersysteem dat een gebruiker woorden laat spellen door middel van het uitlezen van hersenprikkels. Het systeem werkt door een patiënt die zelf niet kan praten letters te laten invoeren door naar de desbetreffende letters te kijken op een scherm. Normaliter moet de apparatuur die hersenprikkels uitleest eerst gekalibreerd worden, maar het systeem van de Universiteit Gent kan uit zichzelf aanleren wat de gebruiker bedoelt.

Volgens de onderzoekers kan daarmee een tijdrovende vereiste voor het gebruik van de brein-computer-interface achterwege worden gelaten. Momenteel moet voor elke nieuwe patiënt het systeem eerst gekalibreerd worden, alvorens woorden te kunnen spellen. Het nieuwe systeem heeft slechts een klein aantal 'gedachtenletters' nodig om de onderliggende hersensignalen correct te kunnen interpreteren.

De wetenschappers hopen dat met het zelflerende systeem de spellingcomputer meer gebruikt gaat worden. Het is onduidelijk of ook computersystemen die iets anders doen dan woorden spellen van een zelflerend mechanisme voorzien kunnen worden.

Reacties (27)

[Teijgetje]

Het is geen zelflerend of zelfdenkend brein.

Het is een interface die zich zelf kalibreert door analyse van de signalen in combinatie met waar naar gekeken wordt.
Een die je dus op kunt zetten, waarna de computer bepaalt welke signalen bij welke tekens horen, om zo te kunnen spellen(een tekst op een scherm krijgen).
Zonder verdere handelingen, die doet de computer nu zelf.

Staat overigens gewoon in de link in de tekst;

Quote;
Tot nu toe was het nodig om deze P300 speller te kalibreren. Bij die kalibratie moet de patiënt een vooraf bepaalde tekst spellen. Door de opgenomen hersensignalen in combinatie met de gegeven tekst te analyseren, kan de computer dan leren hoe de hersengolven aangeven wat de gewenste letters zijn. Deze kalibratiesessies zijn zeer tijdrovend en moeten voor iedere nieuwe patiënt opnieuw uitgevoerd worden.

Het nieuw ontwikkelde systeem kan werken zonder enige kalibratie. De patiënt kan de speller meteen gebruiken. De BCI heeft een zeer beperkt aantal letters nodig om de onderliggende structuur van de hersensignalen te leren. Daarna werkt de speller even goed als een uitgebreid gekalibreerd systeem.
End Quote.

Edit;
ik kan het filmpje niet vinden.
Vanmiddag heb ik een interview gezien op rtl7 in het nieuws.
Met "voorheen elke keer opnieuw kalibreren" begreep ik uit het interview met de wetenschapper, dat je telkens als je de muts opzet dit kalibreren moest gebeuren, ook als hij al eens bij jou gekalibreerd was(=oude patient), omdat hij dan net iets anders zat.
(zoals Dobbelstein opmerkt, een verschil van array)
(iets verschuiven tijdens (toekomstig) dagelijks gebruik is zo ook op te vangen doordat de computer analyseert dat de array anders is, en zichzelf dus op de nieuwe situatie instelt)
Basicly is het een (bruine) badmuts met daarop elektroden verdeeld, die met een draadstreng aan de computer zit; dat is de interface die de hersensignalen oppikt.
De interfacemuts ziet eruit als een badmuts met allemaal gelijk verdeelde metalen stippen en een bos losse draden die van de elektroden komen, vanonder de muts of in een tussenlaag. De buitenkant was schoon van draden..(Uiteraard een prototype neem ik aan )
Het programma op de computer rekent de rest zelf uit.

Mooie ontwikkeling.
Chapeau.

[Reactie gewijzigd door Teijgetje op 22 juli 2024 19:29]

[dasiro]

dit is een gigantische doorbraak voor mensen die verlamd zijn zoals bvb ALS-patiënten of mensen met een dwarslaesie om zich toch nog uit te kunnen drukken of op termijn misschien zelfs hersensignalen om te zetten in elektrische impulsen die de zenuwen kunnen vervangen om spieren aan te sturen.

[wolkewietje]

Voor ALS patiënten is dit geen optie, zij sterven redelijk snel als deze ziekte bekent word (1 tot 5 jaar)
Voor dwarslaesie is het nu ook nog geen oplossing omdat dit met het lichaam onder de nek te maken heeft en niet met spraak.
Waar het nu wel nut voor heeft is voor mensen die een TIA hebben gehad en daar door hun spraak niet meer hebben of op een andere manier hun stem permanent kwijt zijn. (Keel kanker zou hier ook een oorzaak van kunnen zijn)

Voor de toekomst heb je wel gelijk als de besturing leert om dat te doen met een proteze/robot ledemaat om de persoon weer dingen te laten pakken of te laten lopen.

[_Drake_]

ALS betekend absoluut niet perse een korte levensduur:
http://nl.wikipedia.org/wiki/Stephen_Hawking

En hij leeft nog steeds.

[Reactie gewijzigd door _Drake_ op 22 juli 2024 19:29]

[MrBreaker]

Well if it's OK with the Hawk, dan zitten de Belgische onderzoekers goed ;-)

http://youtu.be/sDA1HUmuuJo

[defixje]

Ja ff over Stephen he. Hoe laat hij die computer eigenlijk praten? Doet hij dit met zijn ogen of... (ja dat is een echte optie)

[Fermion]

Met deze techniek is hij instaat om sneller te communiceren. Ben wel benieuwd wat hij hiervan vindt.

[Reactie gewijzigd door Fermion op 22 juli 2024 19:29]

[Angelevo]

Bij hawking wordt spieractiviteit uitgelezen. Volgens mij op dit moment een spier in zijn wang die nog wel werkt. Voorheen kon hij nog met zijn handen werken.

Met het gebruiken van die spier kan hij een soort aanwijzer in een voice synthesizer programma besturen, om woorden te vormen.

http://wiki.answers.com/Q/How_does_Stephen_Hawking_talk

[bbob]

Niet perse, er zijn altijd uitzonderingen en die worden ook vaak genoemd, de overige 90% of meer leeft niet zo lang.

[GeoBeo]

Gitarist Jason becker is een ander voorbeeld: http://en.wikipedia.org/wiki/Jason_Becker

Vanaf 1997 is zijn ALS stabiel en in 2003 voelde hij zich zelfs iets beter.

Hij componeert nog steeds muziek op de computer met een oog + kin interface en zijn vader heeft een systeem uitgevonden dat het makkelijjk maakt voor hem om te praten. Dit systeem lijkt makkelijker te werken dan dat van Stephen_Hawking en dat zonder technologie te gebruiken.

Hij heeft Stephen Hawking ook ooit ontmoet heb ik ooit op zijn blog gelezen.

[Themperror]

wat hij vast bedoeld is dat die brain interface computer kan uitlezen wat de gebruiker wilt( zoals beweeg arm) en dan die prikkels handmatig (via kabel of weet ik veel wat) via elektronen door de zenuwen heenstuurt onder de dwarslezing (dus een soort brug)

zo zou je verlamde mensen weer kunnen laten lopen..

[Verwijderd]

dit is een gigantische doorbraak voor mensen die verlamd zijn zoals bvb ALS-patiënten of mensen met een dwarslaesie om zich toch nog uit te kunnen drukken of op termijn misschien zelfs hersensignalen om te zetten in elektrische impulsen die de zenuwen kunnen vervangen om spieren aan te sturen.

Ik weet niet of zo'n zelflerende interface an sich nou zo'n doorbraak is voor ALS- of andere patiënten om zich uit te kunnen drukken.
Tenminste, wat ik van het artikel begrijp, is dat de interface met 'letterherkenning' al veel eerder bestond, maar dat voor elke volgende patiënt er een (relatief) lange tijd van kalibratie aan voorafging voordat het opnieuw gebruikt kon worden.
Met deze nieuwe zelflerende functie is die periode van rekalibratie nu een stuk korter geworden.
Gelukkig maar natuurlijk, en in die zin is het dan zeker ook een doorbraak. Er kunnen meer mensen in dezelfde beschikbare tijd worden geholpen!

[Dobbelstein]

Ter info,"The Mind Speller® operates non-invasively by detecting P300 signals in their EEG. With the support of predictive text algorithms, the mind spelled characters will be words and sentences, and even stories (story telling), enabling the communication-disabled to participate in either the physical environment as - by the Internet - the global digital world." zie https://lirias.kuleuven.be/handle/123456789/312726 . Ook de concurentie zit niet stil http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21772075 .Dat het programma zonder enige calibratie werkt lijkt me wat optimisties omdat ieder type hoofd de positie van de EEG electrodearray beinvloedt en dus ook de respons naar de interface.

[henk-jan]

Denk dat het zo werkt:

Als je alle letters in het alfabet vervangt door een ander en je vertaalt een text is het mogelijk om de code te kraken doordat de e het vaakst voor komt. Maak gebruik van een bibliotheek van woorden om de statistiche afwijkingen te corrigieren.

Op die manier moet het mogelijk zijn om met het spellen van een lange zin de machine te calibreren.

[Perkouw]

Wat ik zo snel even niet terug kan vinden. Het is dus een zelf lerend brein, maar dat maakt dus, vooral in het begin, fouten. Hoe word deze gecorrigeerd ? En staat dit dan eigenlijk ook niet gelijk aan een soort van kalibreren ?

[Mad Marty]

Het is geen brein op zich, maar een interface die hersengolven omzet in letters.

De calibratie gebeurt door een patiënt een aantal vooraf bekende letters te laten lezen, de interface voorspelt dan welke letters dat zijn en vergelijkt dat met de bekende letters. Maakt de interface daarbij een fout, dan past-ie zijn data aan, net zolang totdat alle letters correct herkend worden. Op deze manier 'leert' de interface welke letters bij welke hersengolven horen.

[ProfoundValue]

Dus.. er is een kunstmatig brein gemaakt, dat weer leert van jouw brein..
Klinkt goed, als een vooruitgang.. maar ergens naar mijn idee ook een beetje dubbelop en onnodig als je het zo stelt zoals ik doe

Maar even serieus, dit lijkt mij zeker wel een vooruitgang in het opzicht dat op deze manier minder werk hoeft te worden gedaan voor 1 patient, waardoor meerdere patienten hiervan gebruik zouden kunnen maken

[bbob]

Nee er is een zelflerende interface dat gedachten in letters kan omzetten. Het brein gedeelte is puur dat het interface zelflerende is in het omzetten van hersensignalen naar de juiste letters.

[varkenspester]

Heb je het artikel wel gelezen? Of zels de titel?
Er is helemaal geen kunstmaatig brein gemaakt.
Het gaat om een brein-interface die zelflerend is, wat totaal niets met een 'kunstmatig brein' te maken heeft.

[Verwijderd]

link naar het origineel artikel: http://www.ugent.be/nl/ac...atie-zelflerend-brein.htm

[Verwijderd]

Als belgacom het bedrijf overneemt en er nog zo eentje maakt kunnen we ze verbinden met mekaar zodat ze van elkaar kunnen leren. dit netwerk zouden we kunnen Skynet noemen, dat zou tof zijn!

[Gratje]

Zeer goede ontwikkeling. Hoeven mensen met een verlamming vanaf de nek niet meer door zo'n rietje te blazen.
never mind, sommige mensen voelen zich op zijn teentjes getrapt

[Reactie gewijzigd door Gratje op 22 juli 2024 19:29]

[Verwijderd]

Beetje flauw.

De Universiteiten van Gent en Leuven staan echt wel vooraan in dit soort ontwikkelingen hoor. En niet alleen in de medische wetenschap. Er werken ongetwijfeld een behoorlijk aantal buitenlanders, maar op zich zegt dat ook weer niet zoveel.

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 22 juli 2024 19:29]

[zezke]

Mislukte Belgenmop?

[Verwijderd]

Zeer goede ontwikkeling. Hoeven mensen met een verlamming vanaf de nek niet meer door zo'n rietje te blazen.
Maar als Nederlander klinkt het toch raar "Belgische" wetenschappers. Zouden ze ook echt Belgisch zijn? of toevallig in Belgie studeren?

Vandaar natuurlijk dat de Belgische universiteiten overspoeld worden door Hollanders, omdat het onderwijs in jullie land gewoon nergens op lijkt. Waarom blijven jullie gewoon niet in jullie eigen land, dan zijn we tenminste van dat rochelend keelgeschraap wat jullie een taal noemen verlost.

Mod maar weg, wat kan mij het schelen.

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 22 juli 2024 19:29]