скачать книгу бесплатно
7. Значение круга вывод – В это поле автоматически выводится значение, что присвоено кругу в поле 05, когда в него попадает контактор-курсор
8. Расстояние до точки – Расстояние между зонами и курсором-контактором. Необходимо при расположении нескольких зон
9. Расположение кругов № круга – Поле в котором указывается номер круга для расположения
10. Расположить – Кнопка. После нажатии на нее необходимо выбрать место на рабочем поле и щелкнуть по нему левой кнопки мыши, чтобы разместить зону включения.
Блок настроек режим Stand-by
1. Вкл/Выкл режим Stand-by – Флаг включает режим ожидания. Режим ожидания перезапускает итерации заново, если контактор зайдет за границы рабочего поля
2. Время ожидания – Поле. В нем в секундах можно указать время через которое перезапуститься движение курсора
3. Координаты перезапуска – Место, с которого автоматически будут перезапущены итерации
Блок настроек «контроль реле»
1 Контроль реле – Флаг. После нажатия становится доступным функционал блока контроль реле
2. Выбрать – Кнопка – позволяет выбрать реле из списка подключенных к компьютеру реле (через USB)
3. Проверить связь – Позволяет проверить может ли программа включить реле
4. Таймер – Поле, в нем в секундах указывается время между включением и выключением реле. Контактор может очень быстро пересекать границу зон включения по многу раз – таймер защищает реле от чрезмерно быстрых переключений.
Процесс настройки:
Настройка производится для достижения комфортной синхронизации ожиданий человека-оператора с рабочим полем ЭИП.
Настройки делаются опытным путем, в случае, если поле изменяется слишком быстро, слишком медленно или имеет маленький размер – необходимо изменить настройки в соответствии с пунктом 2 данной инструкции.
Эта часть является базой для дальнейших улучшений. Нужно, чтобы настройка производилась автоматически в соответствии с данными ЭЭГ или психофизиологическими показателями человека. Проблема в том, что настроить пси-интерфейс в соответствии со своим состоянием – это непростая задача, особенно для того, кто этим никогда не занимался. Люди привыкли к тому, что настройка программы это вещь второстепенная, но в случаи с пси-интерфейсом – это очень важно для качественного формирования ожиданий.
Шаг 1. В поле настроек ЭИП указать размеры рабочего поля, внутри которых будет двигаться «фигура-курсор» псиинтерфейса.
Рис. 2 Настройки рабочего поля
Указываем ширину рабочего поля и высоту. Оба параметра указывается в точках-пикселях.
Шаг 2. Выбрать «фигуру» курсора.
Пользователь должен выбрать 1 из 3-х доступных фигур ЭИП. Внутри этой фигуры будет происходить перемещение точки-центра фигуры.
Рис. 3 Выбор геометрической фигуры
Шаг 3. Выбрать размеры фигуры (границы случайностей).
Пользователь должен указать размеры фигуры, внутри которой будут производиться итерации. Чем больше границы случайности – тем больше фигура и соответственно, тем сильнее фигура поменяет свое положение на рабочем поле в каждой итерации.
Рис. 5 Выбор границ случайностей
Значение указывается в точках-пикселях. В поле «минимум» можно казать отрицательное значение
Шаг 4. Выбрать скорость итераций
Пользователь должен выбрать скорость, с которой будет двигаться фигура – курсор ЭИП. А также включить или отключить функционал «Рандомизации итераций».
Функционал рандомизации итераций необходим для того, чтобы пользователь мог использовать несколько последовательных ожиданий при работе с интерфейсом. Именно об этой проблеме было написано в начале этой главы.
Это достигается путем использования данных генератора случайности для небольших изменений времени периодичности.
В случае, если флаг «Рандомизация итераций» выключен – то интерфейс повторит только первое ожидание оператора.
Если флаг включен – то за одно включение данный интерфейс способен повторить до 2-х-4-х совершенно разных ожиданий. Поэтому рекомендуется при работе держать функционал рандомизации включенным.
Рис. 6 Включение/выключение рандомизации периодичности
Для выбора скорости необходимо заполнить поле «Периодичность фикс». Поле заполняется в секундах (и долях секунды, вплоть до тысячной доли секунды).
Случайность влияет на расчет периодичности в рамках указанных пользователем данных в поле «Периодичность (фикс)». При выключенном флаге «Рандомизировать периодичность» – это поле будет неизменно использоваться в качестве времени изменения итераций».
Рис. 7 Установка периодичности
Поля Периодичность (рандом) и Периодичность (расчетная) пользователем не заполняются. Они рассчитываются автоматически при работе блока «Рандомизация итераций».
Периодичность расчетная используется при определении скорости движения курсора непосредственно.
ПРИМЕЧАНИЕ:
Периодичность рандом – это случайная скорость итераций. Ее расчет зависит от текущего положения фигуры-курсора на рабочем поле.
Периодичность расчетная = Периодичность (фикс) +Периодичность (рандом)
Шаг 5. Выбрать начальную точку итераций
Для работы пользователю необходимо выбрать начальную точку курсора-фигуры, откуда будут происходить итерации. Для этого надо нажать левой кнопкой мыши по полю.
Рис. 8 Установка начальной точки
Значение точки начала итераций заполнится автоматически в соответствии с указанной позицией.
Шаг 6 Отключаемые Операционные Зоны
Включаем блок отключаемые операционные зоны.
Рис. 9 Настройки Отключаемой Операционной Зоны
Выбираем количество кругов. Указываем их площадь. Вводим значение (необязательно), указываем расстояние до точки и нажимаем кнопку «расположить». Далее выбираем зону, куда мы будем направлять ожиданием курсор-контактор.
Шаг 7 Stand-by
Включаем режим stand-by, нажимая на флаг. Указываем время ожидания перезапуска. Вводим координаты перезапуска (можно скопировать со стартовой позиции курсора-контактора).
Рис. 10 Режим Stand-by
Эта настройка будет перезапускать движение курсора-контактора с какой-то заданной точки (координаты перезапуска), если он дойдет до границ рабочего поля. Перезапуск снимает проблему ограничения на 4-ре пересечения и позволяет формировать больше последовательных ожиданий.
Шаг 8 Контроль реле
Включаем флаг контроль реле. Нажимаем кнопку выбрать. Выбираем из списка подключенное к USB, реле. Указываем время переключения реле в поле таймер.
Рис. 11 Контроль Реле
Таймер необходим для защиты реле от слишком быстрых переключений, которые возможны на высоких скоростях движения курсора-контактора.
Мысленное ожидание
Вышеизложенных настроек хватит для работы с пси-интерфейсом.
Сам характер работы и мыслительная подготовка для нее осуществляется следующим образом:
Задав необходимые настройки скорости итераций необходимо запустить пси-интерфейс.
Затем несколько секунд (от 30 секунд до минуты) наблюдать за движением курсора. В этот период ничего не загадывается, только происходит наблюдение за курсором. Можно лишний раз проверить, комфортны ли настройки. После этого загадать, что курсор двинется в определенную сторону. Либо если так поставить вопрос тяжело – спросить себя – «А куда он двинется в следующие 10 секунд?» и прикинуть направление. Если курсор двинулся примерно в нужную сторону – можно переходить к работе.
Выбрав место, куда курсор должен дойти, и обозначьте его Зоной включения магнита
Рис. 12 Установка зоны включения магнита
Затем загадываем, как точка заходит в Зону. После чего возвращаем внимание к точке, там, где она есть сейчас и представляем как она немного смещается к зоне, затем снова представляем как точка заходит в зону, потом снова возвращаемся к текущему положению точки и представляем как она немного смещается в нужную сторону от текущей позиции итд вплоть до включения.
Эти загадывания для большой цели (зоной включения) и малой цели (смещения точки от текущей позиции немного в сторону к главной цели) нужно проделывать попеременно пока цель не будет достигнута.
После того, как это сделано – нужно вспомнить начальную позицию точки, с которой начиналось загадывание.
Видеозапись с тем, как выполняется вышеизложенное взаимодействие с псиинтерфейсом можно посмотреть по ссылке: https://www.youtube.com/watch?v=2UekvU4mJ0A (https://www.youtube.com/watch?v=2UekvU4mJ0A)
На примере псиинтерфейса мы рассмотрели существующий прототип управления программой с помощью мысленных ожиданий. Теперь перейдем к тому, что еще можно сделать с этой технологией и каковы могут быть гипотетические устройства на его основе.
Комбинированный пси-интерфейс.
Перед тем как мы перейдем к гипотетическим устройствам на основе псиинтерфейса следует упомянуть несколько важных моментов. Во-первых, разделение между следующими несколькими главами можно считать условным, потому что каждый из описанных ниже вариантов доработки может быть использован при реализации последующего варианта. Но для целей повествования все же имеет смысл производить разделение. Во-вторых, следует помнить, что описанные здесь варианты не являются исчерпывающими или единственными, это скорее примеры, которые лишь задают верное направление. При прочтении стоит это иметь ввиду, в частности по этой причине анализируется только 3 настройки пси-интерфейса на предмет связей в ЭЭГ мозга, а не больше. Но зная принцип, провести дальнейшие исследования будет не так уж сложно.
Первая проблема, которая уже частично обсуждалась выше – это настройка пси-интерфейса. Для того, чтобы правильно его настроить нужно уметь более или менее верно оценивать свое состояние. Насколько вы возбуждены или спокойны, насколько хорошо концентрируется ваше внимание. Если вы хорошо можете сами оценивать свое состояние – то вы сможете быстро выбрать подходящие настройки. Но если это не так – то остается только смотреть на движение контактора и примерно прикидывать комфортно ли оно или нет. Естественно, что сам собой напрашивается вариант автоматизировать процесс настройки. И для этой цели отлично подойдет концепция комбинированного пси-интерфейса
Итак, комбинированный пси-интерфейс. Смысл в комбинированном пси-интерфейсе заключается в том, чтобы убрать ручную настройку его параметров, которые были описаны в предыдущей главе (такие как скорость, фигуру итд). И заменить ее на автоматическую, или полуавтоматическую настройку, которая бы производилась на основе показателей ЭЭГ мозга человека.
Существует множество вариантов, как можно привязать показатели ЭЭГ к настройкам псиинтерфейса. В данном эссе будет кратко отражено несколько гипотетических подходов к решению данной проблемы.
Сначала разделим процесс получения данных с помощью блок схемы на несколько этапов. См. ниже:
Рис 13. Архитектура процесса комбинации пси-интерфейса и нейроинтерфейса
Из схемы видно, что результаты взаимодействия с пси-интерфейсом неминуемо будут влиять на показатели мозга, и процесс будет закольцовываться. Это значит, что нельзя просто взять и только один раз осуществить автоматическую настройку. Необходимо делать это периодически во время самого сеанса. В связи с этим ключевым фактором является момент изменения показателей или так называемая итерация изменения настроек.
Вариант «автоматической» настройки пси-интерфейса.
Этот процесс будет иметь свой ритм, при этом должна быть возможность настроить его периодичность.
К примеру, нейроинтерфейс все время снимает показатели ЭЭГ. Первое снятие показателей устанавливает самые начальные настройки. Затем нажимается кнопка «запуск». После запуска каждые 5 секунд программа анализирует полученные в течении 5 секунд данные по нескольким показателям и на их основании изменяет настройки пси-интерфейса на следующие 5 секунд. И после этого процесс снова запускается заново.
Для начала приведем таблицу настроек пси-интерфейса, которые наиболее пригодны для автоматической настройки и попробуем свести ее с различными показателями ЭЭГ, которые могут быть полезны для этой цели. Свои выводы мы будем делать на основе последних научных статей ученых-нейробиологов. Ссылки на статьи будут оставлены в таблице в соответствующей графе таблицы.
Теперь рассмотрим несколько вариантов показателей вышеперечисленных сенсоров и возможные варианты настроек:
Перед началом автоматического измерения выбираем периодичность фикс. От этой суммы будут вычитаться значения. Одеваем нейроинтерфейс и в течении определенного времени (которое тоже можно настроить) ожидаем снятия первых показаний для настроек
Алгоритмы расчета можно внести, например, используя прилагаемую к нейроинтерфейсу платформу Matlab. (если речь идет о к примеру о нейроинтерфейсе EMOTIV) Например выявить периодичность альфа волны можно с помощью кода [11]:
Fs = 128; # EPOC Sampling Frequency
T = 1/Fs; # Sample time
L = size(signal,2); # Length of the signal
t = (0:L-1)*T; # Scaled Time Vector
% Add a pure 50 Hz control signal
x1 = 0.7*sin(2*pi*50*t) + signal;
NFFT = 2^nextpow2(L);# Approximate to the nearest power of two for efficiency.
Y = fft(x1, NFFT)/L;
f = Fs/2*linspace(0,1,NFFT/2+1);
% Plot single-sided amplitude spectrum
plot(f,2*abs(Y(1:NFFT/2+1)));
xlabel('Frequency (Hz)');
ylabel('|Y(f)|');
Вариант с нейросетью.
Другой вариант использования комбинированного нейроинтерфейса – это использовать нейросеть для выявления необходимых паттернов для настроек. Для этой цели сначала нужно будет провести несколько сеансов работы с пси-интерфейсом вместе с нейроинтерфейсом. Снять данные ЭЭГ с наиболее удачных взаимодействий. Использовать их в качестве образцов для нейросети. На их основе выбирать из нескольких вариантов настроек самые подходящие под текущие данные.
