TEDGlobal 2010
Tan Le: A headset that reads your brainwaves
Тан Лий: слушалки, които четат вашите мозъчни вълни
Filmed:
Readability: 5
2,732,929 views
Невероятния нов компютърен интерфейс на Тан Лий чете мозъчните вълни на ползвателя си и така прави възможно контролирането на виртуални обекти, и дори физичните електроники с прости мисли (и малко концентрация). Тя прави демонстрация на слушалките и говори за техните необятни свойства.
Tan Le - Entrepreneur
Tan Le is the founder & CEO of Emotiv, a bioinformatics company that's working on identifying biomarkers for mental and other neurological conditions using electroencephalography (EEG). Full bio
Tan Le is the founder & CEO of Emotiv, a bioinformatics company that's working on identifying biomarkers for mental and other neurological conditions using electroencephalography (EEG). Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:16
Up until now, our communication with machines
0
1000
2000
До сега, нашата комуникация с машини
00:18
has always been limited
1
3000
2000
винаги е била ограничена
00:20
to conscious and direct forms.
2
5000
2000
до съзнание и директни форми.
00:22
Whether it's something simple
3
7000
2000
Дали е нещо просто,
00:24
like turning on the lights with a switch,
4
9000
2000
като да включите лампите с ключа,
00:26
or even as complex as programming robotics,
5
11000
3000
или дори сложни като програмиране на роботи,
00:29
we have always had to give a command to a machine,
6
14000
3000
винаги е трябвало да даваме команди на машината
00:32
or even a series of commands,
7
17000
2000
дори група от команди,
00:34
in order for it to do something for us.
8
19000
3000
за да може да направи нещо за нас.
00:37
Communication between people, on the other hand,
9
22000
2000
Комуникацията между хората от друга страна
00:39
is far more complex and a lot more interesting
10
24000
3000
е много по-сложна и много по-интересна,
00:42
because we take into account
11
27000
2000
защото взимаме под внимание
00:44
so much more than what is explicitly expressed.
12
29000
3000
толкова много повече, отколкото е категорично изразено.
00:47
We observe facial expressions, body language,
13
32000
3000
Наблюдаваме лицеви изражения, езика на тялото
00:50
and we can intuit feelings and emotions
14
35000
2000
и можем да схванем интуитивно чувствата и емоциите
00:52
from our dialogue with one another.
15
37000
3000
от диалога помежду ни.
00:55
This actually forms a large part
16
40000
2000
Това всъщност оформя голяма част
00:57
of our decision-making process.
17
42000
2000
от процеса ни на взимане на решения.
00:59
Our vision is to introduce
18
44000
2000
Нашата идея е да внесем
01:01
this whole new realm of human interaction
19
46000
3000
тази изцяло нова област от човешки взаимодействия
01:04
into human-computer interaction
20
49000
2000
във взаимодействията между човек и компютър,
01:06
so that computers can understand
21
51000
2000
така, че компютрите да могат да разбират
01:08
not only what you direct it to do,
22
53000
2000
не само каквото им е зададено,
01:10
but it can also respond
23
55000
2000
но и да могат да реагират
01:12
to your facial expressions
24
57000
2000
на израженията на лицето
01:14
and emotional experiences.
25
59000
2000
и на емоционалното състояние.
01:16
And what better way to do this
26
61000
2000
И какъв по-добър начин от това
01:18
than by interpreting the signals
27
63000
2000
да се интерпретират сигналите
01:20
naturally produced by our brain,
28
65000
2000
естествено произведени от нашия мозък,
01:22
our center for control and experience.
29
67000
3000
нашият център на контрола и познанията.
01:25
Well, it sounds like a pretty good idea,
30
70000
2000
Това звучи като много добра идея,
01:27
but this task, as Bruno mentioned,
31
72000
2000
но тази задача, както Бруно спомена,
01:29
isn't an easy one for two main reasons:
32
74000
3000
не е лесна поради две важни причини:
01:32
First, the detection algorithms.
33
77000
3000
Първо, алгоритмите на откриване.
01:35
Our brain is made up of
34
80000
2000
Нашият мозък е съставен
01:37
billions of active neurons,
35
82000
2000
от милиони активни неврона,
01:39
around 170,000 km
36
84000
3000
около 170,000 километра
01:42
of combined axon length.
37
87000
2000
от комбинирани нервни окончания.
01:44
When these neurons interact,
38
89000
2000
Когато тези неврони взаимодействат,
01:46
the chemical reaction emits an electrical impulse,
39
91000
2000
химичната реакция отделя електрически импулс,
01:48
which can be measured.
40
93000
2000
който може да бъде измерен.
01:50
The majority of our functional brain
41
95000
3000
По-голямата част от функциониращия мозък
01:53
is distributed over
42
98000
2000
е разпределен върху
01:55
the outer surface layer of the brain,
43
100000
2000
външния повърхностен пласт на мозъка.
01:57
and to increase the area that's available for mental capacity,
44
102000
3000
И, за да увеличи площта, която е достъпна за умствен капацитет,
02:00
the brain surface is highly folded.
45
105000
3000
повърхността на мозъка е много нагъната.
02:03
Now this cortical folding
46
108000
2000
Сега, това кортикално нагъване
02:05
presents a significant challenge
47
110000
2000
предоставя значително предизвикателство
02:07
for interpreting surface electrical impulses.
48
112000
3000
за тълкуване на повърхностните електрически импулси.
02:10
Each individual's cortex
49
115000
2000
Всяка мозъчна кора на човек
02:12
is folded differently,
50
117000
2000
е нагъната различно,
02:14
very much like a fingerprint.
51
119000
2000
точно като пръстов отпечатък.
02:16
So even though a signal
52
121000
2000
И въпреки, че сигнал
02:18
may come from the same functional part of the brain,
53
123000
3000
може да дойде от същата функционална част на мозъка,
02:21
by the time the structure has been folded,
54
126000
2000
докато структурата е била нагъвата
02:23
its physical location
55
128000
2000
неговото физично местонахождение
02:25
is very different between individuals,
56
130000
2000
е много различно между хората,
02:27
even identical twins.
57
132000
3000
дори еднояйчни близнаци.
02:30
There is no longer any consistency
58
135000
2000
Вече няма постоянство
02:32
in the surface signals.
59
137000
2000
за сигналите на повърхността.
02:34
Our breakthrough was to create an algorithm
60
139000
2000
Нашето важно научно постижение бе да създадем алгоритъм,
02:36
that unfolds the cortex,
61
141000
2000
който разгъва мозъчната кора,
02:38
so that we can map the signals
62
143000
2000
за да можем да нанесем върху карта сигналите
02:40
closer to its source,
63
145000
2000
по-близо до техния източник
02:42
and therefore making it capable of working across a mass population.
64
147000
3000
и така да го направим способен да работи за масовото население.
02:46
The second challenge
65
151000
2000
Второто предизвикателство
02:48
is the actual device for observing brainwaves.
66
153000
3000
е самото устройство за наблюдаване на мозъчните вълни.
02:51
EEG measurements typically involve
67
156000
2000
Електроенцефалограмните измервания обикновено включват
02:53
a hairnet with an array of sensors,
68
158000
3000
мрежа с редица от сензори,
02:56
like the one that you can see here in the photo.
69
161000
3000
като тази, която можете да видите тук на тази снимка.
02:59
A technician will put the electrodes
70
164000
2000
Техник ще постави електродите
03:01
onto the scalp
71
166000
2000
на скалпа,
03:03
using a conductive gel or paste
72
168000
2000
използвайки гел или паста като проводник
03:05
and usually after a procedure of preparing the scalp
73
170000
3000
и обикновено след като е извършена процедура за подготвяне на скапла
03:08
by light abrasion.
74
173000
2000
чрез светлинен кюртеж.
03:10
Now this is quite time consuming
75
175000
2000
Сега това отнема доста време
03:12
and isn't the most comfortable process.
76
177000
2000
и не е най-удобния процес.
03:14
And on top of that, these systems
77
179000
2000
И на всичко отгоре, тези системи
03:16
actually cost in the tens of thousands of dollars.
78
181000
3000
всъщност струват десетки хиляди долара.
03:20
So with that, I'd like to invite onstage
79
185000
3000
И с това искам да поканя на сцената
03:23
Evan Grant, who is one of last year's speakers,
80
188000
2000
Евън Грант, който е един от говорителите от миналата година,
03:25
who's kindly agreed
81
190000
2000
който любезно се съгласи
03:27
to help me to demonstrate
82
192000
2000
да ми помогне да демонстрирам
03:29
what we've been able to develop.
83
194000
2000
какво сме успяли да създадем.
03:31
(Applause)
84
196000
6000
(Аплодисменти)
03:37
So the device that you see
85
202000
2000
И така устройството, което виждате
03:39
is a 14-channel, high-fidelity
86
204000
2000
е 14 канална, високо прецизна
03:41
EEG acquisition system.
87
206000
2000
Електроенцефалограмна търсеща система.
03:43
It doesn't require any scalp preparation,
88
208000
3000
Не изисква никаква подготовка на скалпа,
03:46
no conductive gel or paste.
89
211000
2000
никакъв проводников гел или паста.
03:48
It only takes a few minutes to put on
90
213000
3000
Отнема само няколко минути да бъде поставена
03:51
and for the signals to settle.
91
216000
2000
и за сигналите да се нагласят.
03:53
It's also wireless,
92
218000
2000
Също така е безжична,
03:55
so it gives you the freedom to move around.
93
220000
3000
така че ви дава свободата да се движите наоколо.
03:58
And compared to the tens of thousands of dollars
94
223000
3000
И сравнена с десетките хиляди долара
04:01
for a traditional EEG system,
95
226000
3000
за традиционната електроенцеалограмна система
04:04
this headset only costs
96
229000
2000
тези слушалки струват само
04:06
a few hundred dollars.
97
231000
2000
няколко стотин долара.
04:08
Now on to the detection algorithms.
98
233000
3000
Сега към засичащите алгоритми.
04:11
So facial expressions --
99
236000
2000
И така лицевите изражения --
04:13
as I mentioned before in emotional experiences --
100
238000
2000
както споменах преди в емоционалните преживявания --
04:15
are actually designed to work out of the box
101
240000
2000
всъщност са проектирани да работят извън кутията
04:17
with some sensitivity adjustments
102
242000
2000
с няколко нагласяния на чувствителността
04:19
available for personalization.
103
244000
3000
достъпна за персонализиране.
04:22
But with the limited time we have available,
104
247000
2000
Но с малкото време, което имаме на разположение,
04:24
I'd like to show you the cognitive suite,
105
249000
2000
бих искала да ви покажа познавателния комплект,
04:26
which is the ability for you
106
251000
2000
който е способността вие
04:28
to basically move virtual objects with your mind.
107
253000
3000
всъщност да премествате виртуални обекти с мислите си.
04:32
Now, Evan is new to this system,
108
257000
2000
Сега, Евън е нов в тази система
04:34
so what we have to do first
109
259000
2000
така, че това, което трябва да направим първо
04:36
is create a new profile for him.
110
261000
2000
е да създадем нов профил за него.
04:38
He's obviously not Joanne -- so we'll "add user."
111
263000
3000
Той очевидно не е Джоан -- така, че ще "добавим потребител."
04:41
Evan. Okay.
112
266000
2000
Евън. Добре.
04:43
So the first thing we need to do with the cognitive suite
113
268000
3000
И така първото нещо, което трябва да направим с познавателния комплект
04:46
is to start with training
114
271000
2000
е да започнем да тренираме
04:48
a neutral signal.
115
273000
2000
неутрален сигнал.
04:50
With neutral, there's nothing in particular
116
275000
2000
С неутралния, няма нищо точно,
04:52
that Evan needs to do.
117
277000
2000
което Евън трябва да направи.
04:54
He just hangs out. He's relaxed.
118
279000
2000
Той просто си седи. Отпуснат е.
04:56
And the idea is to establish a baseline
119
281000
2000
И идеята е да създаде основа
04:58
or normal state for his brain,
120
283000
2000
или нормално състояние на мозъка си,
05:00
because every brain is different.
121
285000
2000
защото всеки мозък е различен,
05:02
It takes eight seconds to do this,
122
287000
2000
Отнема осем секунда да направи това.
05:04
and now that that's done,
123
289000
2000
И сега, когато това е направено,
05:06
we can choose a movement-based action.
124
291000
2000
можем да изберем действие основано на движение.
05:08
So Evan, choose something
125
293000
2000
И така Евън избира нещо,
05:10
that you can visualize clearly in your mind.
126
295000
2000
което можете ясно да си представите в ума си.
05:12
Evan Grant: Let's do "pull."
127
297000
2000
Евън Грант: Нека да направим "дърпане."
05:14
Tan Le: Okay, so let's choose "pull."
128
299000
2000
Тан Лий: Добре. Нека да изберем "дърпане."
05:16
So the idea here now
129
301000
2000
И така идеята тук сега
05:18
is that Evan needs to
130
303000
2000
е, че Евън трябва да
05:20
imagine the object coming forward
131
305000
2000
си представи предмет, който идва
05:22
into the screen,
132
307000
2000
на екрана.
05:24
and there's a progress bar that will scroll across the screen
133
309000
3000
Има прогресивен скролбар, който ще минава през екрана
05:27
while he's doing that.
134
312000
2000
докато той прави това.
05:29
The first time, nothing will happen,
135
314000
2000
Първия път нищо няма да се случи,
05:31
because the system has no idea how he thinks about "pull."
136
316000
3000
защото системата няма идея как той мисли за "дърпане."
05:34
But maintain that thought
137
319000
2000
Но поддържайте тази мисъл
05:36
for the entire duration of the eight seconds.
138
321000
2000
за целия период от осемте секунди.
05:38
So: one, two, three, go.
139
323000
3000
И така: едно, две, три, давай.
05:49
Okay.
140
334000
2000
Добре.
05:51
So once we accept this,
141
336000
2000
И така веднъж след като приемем тоа
05:53
the cube is live.
142
338000
2000
кубът оживява.
05:55
So let's see if Evan
143
340000
2000
Нека да видим дали Евън
05:57
can actually try and imagine pulling.
144
342000
3000
всъщност може да се опита и да си представи дърпане.
06:00
Ah, good job!
145
345000
2000
Ах, страхотна работа!
06:02
(Applause)
146
347000
3000
(Аплодисменти)
06:05
That's really amazing.
147
350000
2000
Това е доста изумително.
06:07
(Applause)
148
352000
4000
(Аплодисменти)
06:11
So we have a little bit of time available,
149
356000
2000
И така имаме малко свободно време,
06:13
so I'm going to ask Evan
150
358000
2000
така че ще помоля Евън
06:15
to do a really difficult task.
151
360000
2000
да направи наистина трудна задача.
06:17
And this one is difficult
152
362000
2000
И тази е трудна,
06:19
because it's all about being able to visualize something
153
364000
3000
защото е изцяло свързана с това да можеш да си представиш нещо,
06:22
that doesn't exist in our physical world.
154
367000
2000
което не съществува в нашия материален свят.
06:24
This is "disappear."
155
369000
2000
Тя е "изчезване."
06:26
So what you want to do -- at least with movement-based actions,
156
371000
2000
И така, това което искате -- поне с действието основано на движение,
06:28
we do that all the time, so you can visualize it.
157
373000
3000
правим това през цялото време, за да можете да си го представите.
06:31
But with "disappear," there's really no analogies --
158
376000
2000
Но с "изчезване" наистина няма аналогии.
06:33
so Evan, what you want to do here
159
378000
2000
И така Евън, това което искаш да направиш тук
06:35
is to imagine the cube slowly fading out, okay.
160
380000
3000
е да си представиш куб, който бавно избледнява, окей.
06:38
Same sort of drill. So: one, two, three, go.
161
383000
3000
Същия начин на мислене. И така: едно, две, три, давай.
06:50
Okay. Let's try that.
162
395000
3000
Добре. Нека да опитаме това.
06:53
Oh, my goodness. He's just too good.
163
398000
3000
О Боже мой. Той просто е прекалено добър.
06:57
Let's try that again.
164
402000
2000
Нека да опитаме отново.
07:04
EG: Losing concentration.
165
409000
2000
ЕГ: Губя концентрация.
07:06
(Laughter)
166
411000
2000
(Смях)
07:08
TL: But we can see that it actually works,
167
413000
2000
ТЛ: Но можем да видим, че в действителност работи,
07:10
even though you can only hold it
168
415000
2000
въпреки, че можете да го задържите
07:12
for a little bit of time.
169
417000
2000
за кратък период от време.
07:14
As I said, it's a very difficult process
170
419000
3000
Както казах, много труден процес
07:17
to imagine this.
171
422000
2000
е да си представиш това.
07:19
And the great thing about it is that
172
424000
2000
И прекрасното нещо за това е, че
07:21
we've only given the software one instance
173
426000
2000
сме дали на софтуера само един пример
07:23
of how he thinks about "disappear."
174
428000
3000
за това как да мисли за "изчезване."
07:26
As there is a machine learning algorithm in this --
175
431000
3000
Има ли машина, която учи алгоритъм в цялото това нещо --
07:29
(Applause)
176
434000
4000
(Аплодисменти)
07:33
Thank you.
177
438000
2000
Благодаря ви.
07:35
Good job. Good job.
178
440000
3000
Добра работа. Добра рабта.
07:38
(Applause)
179
443000
2000
(Аплодисменти)
07:40
Thank you, Evan, you're a wonderful, wonderful
180
445000
3000
Благодаря ти Евън за прекрасния, прекрасния
07:43
example of the technology.
181
448000
3000
пример на технологията.
07:46
So, as you can see, before,
182
451000
2000
И така, както можеше да видите преди
07:48
there is a leveling system built into this software
183
453000
3000
има нивелирна система изградена в този софтуеър,
07:51
so that as Evan, or any user,
184
456000
2000
така че когато Евън, или всеки друг потребител,
07:53
becomes more familiar with the system,
185
458000
2000
стават все по-запознати със системата,
07:55
they can continue to add more and more detections,
186
460000
3000
могат да продължат да добавят повече и повече разкривания,
07:58
so that the system begins to differentiate
187
463000
2000
така че системата започва да различава
08:00
between different distinct thoughts.
188
465000
3000
между определени различни мисли.
08:04
And once you've trained up the detections,
189
469000
2000
И веднъж след като сте обучили разкритието
08:06
these thoughts can be assigned or mapped
190
471000
2000
тези мисли могат да бъдат насочени или очертани
08:08
to any computing platform,
191
473000
2000
към всяка компютърна платформа,
08:10
application or device.
192
475000
2000
задача или устройство.
08:12
So I'd like to show you a few examples,
193
477000
2000
И така искам да ви покажа няколко примера,
08:14
because there are many possible applications
194
479000
2000
защото има много възможни задачи
08:16
for this new interface.
195
481000
2000
за този нов интерфейс.
08:19
In games and virtual worlds, for example,
196
484000
2000
В игрите и виртуалните светове например
08:21
your facial expressions
197
486000
2000
вашите лицеви изражения
08:23
can naturally and intuitively be used
198
488000
2000
могат естествено и интуитивно да бъдат използвани,
08:25
to control an avatar or virtual character.
199
490000
3000
за да контролират аватар или виртуален герой.
08:29
Obviously, you can experience the fantasy of magic
200
494000
2000
Очевидно можете да изживеете фантазията на магията
08:31
and control the world with your mind.
201
496000
3000
и да контролирате света с вашата мисъл.
08:36
And also, colors, lighting,
202
501000
3000
Също така, цветове, светлина,
08:39
sound and effects
203
504000
2000
звук и ефекти
08:41
can dynamically respond to your emotional state
204
506000
2000
могат динамично да отговарят на вашето емоционално състояние
08:43
to heighten the experience that you're having, in real time.
205
508000
3000
и да повишат преживяването, което имате в реално време.
08:47
And moving on to some applications
206
512000
2000
И да преминем към някои неща
08:49
developed by developers and researchers around the world,
207
514000
3000
развити от технолозите и изследователите от цял свят,
08:52
with robots and simple machines, for example --
208
517000
3000
с роботи и прости машини например --
08:55
in this case, flying a toy helicopter
209
520000
2000
в този случай, летящ хиликоптер играчка
08:57
simply by thinking "lift" with your mind.
210
522000
3000
просто с мислене за повдигане с вашия разум.
09:00
The technology can also be applied
211
525000
2000
Технологията също така може да бъде приложена
09:02
to real world applications --
212
527000
2000
към примери от истинския живот --
09:04
in this example, a smart home.
213
529000
2000
в този случай, умен дом.
09:06
You know, from the user interface of the control system
214
531000
3000
Знаете, че от интерфейса на ползвателя на котролната система
09:09
to opening curtains
215
534000
2000
до отваряне на пердета
09:11
or closing curtains.
216
536000
3000
или затваряне на пердета.
09:22
And of course, also to the lighting --
217
547000
3000
И разбира се за осветлението -
09:25
turning them on
218
550000
3000
да го включвате
09:28
or off.
219
553000
2000
или да го изключвате.
09:30
And finally,
220
555000
2000
И накрая,
09:32
to real life-changing applications,
221
557000
2000
към променящи истинския живот примери
09:34
such as being able to control an electric wheelchair.
222
559000
3000
като да можете да контролирате електрическа инвалидна количка.
09:37
In this example,
223
562000
2000
В този пример
09:39
facial expressions are mapped to the movement commands.
224
564000
3000
лицевите изражения са очертани по командите за движение.
09:42
Man: Now blink right to go right.
225
567000
3000
Мъж: Сега намигнете надясно, за да отиде надясно.
09:50
Now blink left to turn back left.
226
575000
3000
Сега намигнете наляво, за да отидете наляво.
10:02
Now smile to go straight.
227
587000
3000
Сега се усмихнете, за да отидете направо.
10:08
TL: We really -- Thank you.
228
593000
2000
ТЛ: Ние наистина -- Благодаря.
10:10
(Applause)
229
595000
5000
(Аплодисменти)
10:15
We are really only scratching the surface of what is possible today,
230
600000
3000
Всъщност ние само почесваме повърхността на това, което е възможно днес.
10:18
and with the community's input,
231
603000
2000
И с помощта на общността
10:20
and also with the involvement of developers
232
605000
2000
и също така с включването на технолози
10:22
and researchers from around the world,
233
607000
3000
и изследователи от цял свят,
10:25
we hope that you can help us to shape
234
610000
2000
се надяваме, че можете да ни помогнете да оформим пътя,
10:27
where the technology goes from here. Thank you so much.
235
612000
3000
по който технологията ще върви оттук. Много ви благодаря.
ABOUT THE SPEAKER
Tan Le - EntrepreneurTan Le is the founder & CEO of Emotiv, a bioinformatics company that's working on identifying biomarkers for mental and other neurological conditions using electroencephalography (EEG).
Why you should listen
Tan Le is the co-founder and president of Emotiv. Before this, she headed a firm that worked on a new form of remote control that uses brainwaves to control digital devices and digital media. It's long been a dream to bypass the mechanical (mouse, keyboard, clicker) and have our digital devices respond directly to what we think. Emotiv's EPOC headset uses 16 sensors to listen to activity across the entire brain. Software "learns" what each user's brain activity looks like when one, for instance, imagines a left turn or a jump.
Le herself has an extraordinary story -- a refugee from Vietnam at age 4, she entered college at 16 and has since become a vital young leader in her home country of Australia.
Tan Le | Speaker | TED.com