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L'AI applicata all'EEG, un progetto di ricerca interessante

In questo articolo parlerò di un progetto di ricerca su cui sto lavorando e che mostra come l'IA può essere applicata a un EEG collegato al cervello umano per rilevare gli impulsi e trasformarli in comandi.

Giacomo Sardo - Extendi developer

By Giacomo Sardo

Software developer

9 June 2021

AI applied to EEG - Extendi

L'obiettivo del progetto

Nel 2018 io ed un mio amico ci siamo interessati ai campi di applicazione dell'elettroencefalogramma e a come questo strumento potrebbe semplificarci la vita. Da li è nata l'idea di creare qualcosa che utilizzasse le onde cerebrali per trasformarle in comandi in modo tale che le persone possano, ad esempio, giocare ad un videogiocho o accendere la luce solo con l'uso del cervello senza effettivamente toccare nulla o dire una parola. Lo so, sembra roba da futuro distopico, e forse un po' lo è, ma fidati è meno complessa di quello che sembra.

Che cos'è un EEG?

EEG è l'abbreviazione di elettroencefalografia, una tecnica di monitoraggio per registrare l'attività elettrica nello strato superficiale del cervello. Per farlo abbiamo utilizzato un dispositivo commerciale chiamato Muse, una fascia indossabile che è in grado di misurare l'attività cerebrale tramite 4 sensori.

Muse headband device - Extendi

Cosa abbiamo fatto

Per trasformare gli impulsi cerebrali in comandi abbiamo collegato Muse al computer e programmato un'interfaccia utilizzando JS, C# e la libreria di Muse. Successivamente, abbiamo chiesto ad alcuni amici di provare il nostro dispositivo. Per far loro utilizzare il dispositivo, abbiamo sviluppato un videogioco 2D in cui un dinosauro in corsa doveva saltare degli ostacoli casuali.

The game implemented - Extendi

In questo modo raccoglievamo una notevole quantità di dati, ma faticavamo a trasmettere in maniera precisa il comando salta al dinosauro, infatti non bastava l'attività celebrale ma i giocatori dovevano anche sbattere le palpebre per poter innescare il salto. Nel 2019 siamo riusciti a partecipare a una fiera dell'IT e in monti hanno provato il nostro gioco. Per noi era importante convincere quante più persone possibile a testarlo per raccogliere un insieme più ampio di dati.

Come abbiamo usato l'AI per far saltare il dinosauro

Ora dovevamo utilizzare questi dati per creare un modello che avrebbe trasformato, senza errori, i segnali giusti nel comando salta. È qui che è entra in gioco l'AI. Abbiamo implementato l'AI sulla raccolta dati con Tensorflow. Abbiamo inserito nell'ambiente i valori di riferimento che avevamo definito per gli impulsi che avrebbero triggerato il salto del dinosauro. Se gli impulsi del cervello erano simili a quelli da noi attesi e l'azione avveniva, Tensorflow li salvava, altrimenti li scartava. Se l'impulso era fuori dal range atteso ma il salto avveniva comunque con successo, l'AI correggeva i valori regolando l'intervallo atteso.

Conclusioni

L'AI è una parte importante di ciò che facciamo qua in Extendi e questo mio progetto personale riflette la passione per l'argomento.

Immagina di tornare a casa e di poter accendere il riscaldamento, programmare la sveglia o spegnere una lampadina con il solo uso della mente. Certo, siamo ancora lontani da questo, stiamo iniziando solo ora a veder diffondersi gli assistenti vocali, ma con il nostro progetto abbiamo dimostrato che quello che qualche anno fa sembrava fantascienza oggi è possibile.

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Giacomo Sardo

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Giacomo is a brilliant developer with a strong passion for enabling technology. When he is not coding... You can find him coding on side projects!

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