Jednorazové elektronické „tetovanie“, ktoré meria duševnú záťaž, by sa podľa vedcov mohlo použiť na zvýšenie bezpečnosti pri práci pod vysokým tlakom.
Technológiu by mohli využívať napríklad piloti, vodiči či ľudia pracujúci s robotickými systémami. Zdroj: Nature
Jednorazové elektronické „tetovanie“, ktoré meria duševnú záťaž, by sa podľa vedcov mohlo použiť na zvýšenie bezpečnosti pri práci pod vysokým tlakom. Vedci z Texaskej univerzity v Austine prišli s inovatívnym riešením. Ich elektronické „tetovanie“ dokáže monitorovať mentálnu záťaž v reálnom čase priamo z tváre človeka.
Ultratenké, flexibilné a bezdrôtové zariadenie, ktoré sa pripevňuje na čelo a okolie očí pomocou vodivej lepiacej fólie, zachytáva pomocou EEG senzorov elektrickú aktivitu mozgu a pomocou EOG senzorov sníma pohyby očí, čím získava údaje o aktuálnej miere mentálneho zaťaženia.
Bežné EEG senzory vyzerajú ako sprchovacie čiapky, ale na zabezpečenie stabilného spojenia sa na pokožku hlavy zvyčajne musí naniesť vodivá látka, napríklad špeciálny gél. Okrem toho sa od elektród čiapky tiahne množstvo káblov k zariadeniu, ktoré zbiera elektrické údaje. Nový systém vedcov z Texaskej univerzity využíva jednorazovú lepiacu nálepku na báze polymérov. V praxi to vyzerá ako tetovanie, ktoré sa prispôsobí tvári používateľa. Zariadenie je spojené s ľahkou batériou a so systémom elektród, ktorý zaznamenáva mozgové vlny z čela používateľa.
Kľúčový bol pamäťový test
Mozgové vlny majú rôzne frekvencie od pomalších (delta a théta) až po rýchlejšie (alfa, beta a gama). Predchádzajúce štúdie spojili stupne mentálnej záťaže s odlišnými vzormi týchto mozgových vĺn.
Odborníci otestovali zariadenie na šiestich účastníkoch, ktorí absolvovali pamäťový test, pričom jeho náročnosť sa v každom kole zvyšovala. So zvyšujúcou sa náročnosťou stúpala sila delta a théta vĺn účastníkov, zatiaľ čo alfa, beta a gama vlny klesali. Tento poznatok svedčí o zvýšenej mentálnej záťaži.
Dobrovoľníci riešili pamäťovú úlohu, ktorá sa postupne sťažovala. Ich úlohou bolo zapamätať si písmená a ich pozície na obrazovke, a ak sa opakovali, mali kliknúť myšou. So zvyšujúcou sa náročnosťou úlohy výskumníci zaznamenávali nárast théta a delta vĺn (znak narastajúcej záťaže) a pokles alfa a beta aktivity (znak únavy).
Pomocou strojového učenia spracovali získané údaje, vďaka čomu odhadli mentálnu záťaž každého účastníka pri odlišných náročnostiach úlohy. Odhady získané modelom úzko korelovali s pracovným zaťažením, ktoré účastníci sami uvádzali a ktoré sa meralo pomocou dotazníkového nástroja NASA Task Load Index.
Tieto dáta analyzoval strojový algoritmus, ktorý sa naučil predpovedať mieru mentálneho zaťaženia iba na základe EEG a EOG údajov. To otvára dvere budúcim aplikáciám, kde by zariadenie mohlo v reálnom čase upozorniť používateľa (napríklad prostredníctvom aplikácie), že sa blíži k hranici kognitívneho preťaženia.
Má všestranné využitie
Tento systém má však aj určité nevýhody. V súčasnosti dokáže zaznamenávať údaje iba z holej pokožky, prekážajú mu vlasy či chlpy. Bežné EEG čiapky, naopak, zaznamenávajú údaje z mnohých elektród na celej pokožke hlavy: aj na miestach, kde sú vlasy. Tím výskumníkov dúfa, že toto sa ešte doladí.
Pozrite si
Súčasný systém zaznamenáva v reálnom čase ako štandardné EEG, ale analýza týchto elektrických údajov sa spracováva samostatne v počítači. Ďalším cieľom tímu je do čipu Bluetooth tetovania zabudovať neurónovú sieť, teda ďalší typ modelu umelej inteligencie. Tým by sa zaznamenávanie a analýza údajov vykonávali výlučne v samotnom „tetovaní“.
Technológiu by mohli využívať napríklad piloti, vodiči či ľudia pracujúci s robotickými systémami. Odborníci veria, že systém sa bude môcť využívať v praxi už čoskoro.
Zdroj: Live Science
(RR)
