Interfejsy pozwalające sterować komputerem i innymi urządzeniami za pomocą myśli już istnieją i są wykorzystywane w różnych dziedzinach życia. Z takiego oprogramowania korzystał np. dr Stephen Hawking. Co roku przyznawana jest Nagroda BCI (BCI - brain-computer interface, po polsku: interfejs mózg-komputer) za wybitne, nowatorskie badania w tej dziedzinie. Firmy, które tworzą takie interfejsy, powstają na całym świecie.
Tworzę programy komputerowe oraz projektuję urządzenia umożliwiające użytkownikom sterowanie nimi za pomocą myśli. Mogą to być egzoszkielety pozwalające osobom po ciężkich urazach kręgosłupa poruszać się w postawie wyprostowanej, wózki inwalidzkie dla osób całkowicie sparaliżowanych, bioniczne protezy kończyn. Pracuję też dla zwykłych użytkowników, projektując interfejsy pozwalające myślą obsługiwać drony, komputery, elektroniczny sprzęt domowy, roboty przemysłowe wykorzystywane przy produkcji rozmaitych wyrobów.
Moim głównym zadaniem jest tworzenie programów, które zamieniają impulsy nerwowe generowane w mózgu na polecenia wydawane sprzętom lub urządzeniom. Dzięki temu użytkownik może sterować pracą konkretnej maszyny bez użycia rąk czy nóg. Nie musi w ogóle używać żadnych mięśni. Potrzebny jest jednak tzw. interfejs, czyli urządzenia odbierające impulsy z mózgu, przetwarzające je na sygnały zrozumiałe dla maszyn i przesyłające je do tych maszyn. Mogą to być np. czepce lub hełmy, gogle, bioniczne chipy łączące mózg z przekaźnikiem sygnałów, itp. Projektując akcesoria przesyłające sygnały od użytkownika do konkretnych maszyn albo nowe urządzenia sterowane sygnałami z układu nerwowego człowieka, np. protezy, egzoszkielety, biorę pod uwagę wymagania i potrzeby konkretnego klienta.
Dopasowuję program i przekaźniki sygnałów do indywidualnego użytkownika. Biorę pod uwagę jego cechy fizyczne i umysłowe, w tym również ewentualny rodzaj niepełnosprawności. Bardzo ważne jest też to, jak wygląda i do czego ma służyć urządzenie końcowe. Od tego, jak ma działać, jakie ruchy wykonywać, na jakie przeciążenia jest narażone, w jakiej temperaturze, wilgotności czy zapyleniu będzie pracować, zależy np. sposób umocowania czujników i przekaźników. Po zebraniu takich danych zabieram się za programowanie.
Tworząc programy komputerowe dbam o to, żeby były łatwe w obsłudze i w pełni zabezpieczone przed atakami hakerów, dlatego przeprowadzam wiele testów zanim gotowy program zaprezentuję użytkownikowi. Ustalam między innymi jakie sygnały z mózgu użytkownika mogą być odbierane przez czujniki i w jaki sposób ich zmiany będą sterować ruchami danego urządzenia.
Kiedy program lub urządzenie jest gotowe, uczę klienta jego obsługi. Naprawiam też ewentualne usterki i przeprowadzam udoskonalenia pozwalające użytkownikom wykorzystywać wszystkie możliwości urządzeń.
Co powinienem umieć?
Muszę bardzo dobrze znać biologię, w tym budowę i działanie poszczególnych elementów ośrodkowego i obwodowego układu nerwowego człowieka, a także biologiczne podstawy działania mózgu i jego interakcji z otoczeniem.
Muszę znać chemię, a szczególnie procesy chemiczne zachodzące w układzie nerwowym człowieka, zaangażowane w przesyłanie sygnałów między komórkami nerwowymi. Powinienem też znać substancje odpowiedzialne za przekazywanie tych sygnałów i wiedzieć, jak inne związki chemiczne, np. konkretne składniki leków, mogą wpływać na proces przekazywania informacji między neuronami i jak można je wykorzystać podczas projektowania interfejsów człowiek-maszyna. To pozwala mi na indywidualizację interfejsów neuronowych i dopasowywanie ich np. do potrzeb osób przewlekle przyjmujących jakieś leki, tak by mogły bez przeszkód obsługiwać np. sterowane myślą egzoszkielety, protezy bioniczne, itp.
Muszę znać się na fizyce, a zwłaszcza na fizycznych podstawach przewodzenia impulsów w układzie nerwowym, wiedzieć, które z nich przekazują konkretne "rozkazy" do tkanek i narządów ludzkiego ciała. Dzięki tej wiedzy potrafię tworzyć programy i urządzenia, które umieją wzmacniać lub wygaszać te impulsy.
Muszę dobrze znać matematykę, żeby móc konstruować algorytmy niezbędne przy tworzeniu nowych programów komputerowych sterujących urządzeniami z wykorzystaniem impulsów z mózgu człowieka, obliczać jakie obciążenia muszą wytrzymywać podczas pracy, itp.
Powinienem znać się na technice, a zwłaszcza na rysunku technicznym, bo dzięki temu mogę rysować projekty nowych urządzeń, konstruować prototypy i umieć je testować w warunkach przewidywanych obciążeń.
Jakie kompetencje miękkie są ważne w mojej pracy?
- dociekliwość,
- kreatywność,
- wytrwałość,
- spostrzegawczość,
- elastyczność,
- wyobraźnia przestrzenna,
- umiejętność nieszablonowego myślenia,
- empatia,
- zdolności manualne,
- umiejętność pełnego skoncentrowania się na pracy.
Gdzie mogę pracować?
Mogę znaleźć zatrudnienie w firmach zajmujących się produkcją i naprawą urządzeń sterowanych myślą, w ośrodkach badawczych, na uczelniach wyższych itp.
Źródła:
Interfejs mózg-komputer,
BCI Award [ENG],
Podcast o interfejsach mózg-komputer