AR, XR e interfacce cerebrali

Chris Aimone, Co-Fondatore e Chief Technology Officer di Muse – Serie di Interviste

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Chris Aimone ha co-fondato Muse con un ethos volto a creare tecnologie che ampliano la nostra prospettiva su noi stessi e sul mondo che ci circonda.

Artista e inventore nel cuore, la pratica creativa e di design di Chris ha abbracciato molti campi, tra cui architettura, realtà aumentata, visione computerizzata, musica e robotica. Volendo portare alla vita nuove esperienze innovative, Chris ha costruito installazioni per l’Ontario Science Centre e ha contribuito a importanti progetti d’arte tecnologica presentati in tutto il mondo (compreso Burning Man).

Puoi condividere con noi come è iniziata la tua passione per la robotica e le interfacce cervello-macchina (BMI)?

Quando ero molto giovane, invece di giocare con i giocattoli popolari per bambini, ero interessato agli strumenti – tanto che il mio libro preferito era effettivamente un catalogo di strumenti (a 18 mesi) e volevo una macchina da cucire per Natale quando avevo 3 anni.

Ero interessato a ciò che gli strumenti potevano fare – come potevano estendere la mia portata nell’impossibile, e la mia passione per la robotica e le BMI era semplicemente un’estensione di ciò. Ero così curioso di ciò che si trovava appena oltre i limiti delle mie capacità fisiche, appena oltre la portata dei miei sensi. Ha molto senso in un certo senso, poiché credo che gli esseri umani amino risolvere problemi, sia attraverso i sensi che applicando le nostre conoscenze e gli strumenti insieme per esplorare e dare senso alle nostre esperienze.

Non ho iniziato a costruire robot o BMI fino a molto più tardi, sono abbastanza sicuro che si trattava solo di una questione di accesso. I computer non erano così economici (o accessibili) negli anni ’80. Ho imparato a programmare su un Commodore 64, ma non volevo che le mie creazioni vivessero solo nel computer. Ho imparato a cablare le cose nel portale parallelo, ma era frustrante e noioso. Non c’era Arduino, non c’era raspberry pie, non c’erano consegne del giorno successivo da Digikey.

La cosa più cool che ho costruito all’epoca era una maschera con alcune luci lampeggianti controllate dal computer che potevo pulsare nei miei occhi a frequenze diverse. Avevo notato che la mia percezione diventava un po’ strana guardando i LED lampeggianti nella mia sperimentazione, quindi ero curioso di ciò che sarebbe successo se avessi influenzato l’intera mia visione in quel modo. Chiaramente avevo un interesse latente per la coscienza e l’interfaccia cervello-macchina. Sono davvero curioso di ciò che avrei potuto costruire se avessi avuto accesso a Muse o ad altre tecnologie hackeabili di oggi all’epoca!

 

Quali sono stati alcuni dei primi robot su cui hai lavorato?

Ho costruito un robot molto cool che saliva sul muro con un paio di amici. Aveva quattro ventose per mani e un grande ventre aspiratore. L’unico uso che potevamo pensare per esso era la pulizia delle finestre autonoma. È stato un progetto super divertente reso possibile dalla gentilezza dei fornitori di automazione che ci hanno donato pezzi quando li abbiamo contattati con un’idea folle… ma ha funzionato! Il progetto ci ha anche insegnato molto sull’interferenza elettromagnetica e sulla resistenza del drywall nella casa.

Dopo di ciò, ho costruito un robot che dipingeva un’estate che dipingeva su una grande tela da parete 6×8 utilizzando un pennello montato su una stampante Commodore 64 mutante. Era un mostro che utilizzava ogni bit di tecnologia spazzatura che potevo trovare, compresa una bombola di barbecue, mouse del computer e le mie vecchie rollerblade. Aveva una webcam dei primi anni ’90 e cercava di disegnare ciò che vedeva. Era così ridicolo… ancora mi manca la sua personalità paziente e umoristica.

Quando stavo facendo il mio master, ho costruito un robot altrettanto capriccioso con alcuni amici che era grande come una casa. Eravamo interessati a ciò che sarebbe successo se un edificio cambiasse forma e personalità in risposta alle persone che si trovavano al suo interno. È stato super cool… e l’edificio sembrava vivo! Si muoveva e faceva rumore. Diventavi così consapevole di te stesso, sembrava di essere in una cattedrale vuota.

 

Per oltre un decennio sei diventato essenzialmente un cyborg. Puoi condividere con noi la storia di come è iniziato questo viaggio?

Quando ho finito il mio diploma di laurea, i computer erano diventati abbastanza potenti. Potevo permettermi un computer che potesse elaborare semplici video a 15 fotogrammi al secondo, Linux era quasi installabile dagli inesperti. Amavo la memoria e la velocità dei computer e mi ha portato a chiedermi: e se avessi avuto capacità simili?

Ho incontrato questo professore alla UofT di nome Steve Mann che era un inventore selvaggio, e ancora oggi è un membro del consiglio consultivo di InteraXon. Camminava con un computer sulla testa e inviava immagini laser nei suoi occhi. Era esattamente ciò che stavo cercando! Se ami gli strumenti, cosa c’è di meglio da fare che incrustarti con essi?

Steve e io abbiamo iniziato a lavorare molto insieme. Eravamo entrambi interessati ad estendere la nostra percezione generale. Abbiamo lavorato molto con la visione computerizzata e abbiamo costruito dispositivi di realtà aumentata molto precoci. In molti modi, mi sorprendono ancora più della realtà aumentata disponibile oggi. Steve aveva inventato un modo per creare un allineamento ottico perfetto tra grafica computerizzata e la tua visione naturale del mondo. Ciò ci ha permesso di fare cose belle come fondere informazioni da una telecamera a infrarossi in modo perfetto nella tua visione. Camminare e poter vedere il calore è davvero interessante.

 

Hai ridotto le tue ambizioni da cyborg, poiché ti ha portato a distanziarti dagli altri. Puoi condividere alcuni dettagli su questo passaggio nella tua mentalità?

Avevo immaginato un’integrazione profonda e senza soluzione di continuità con la tecnologia informatica: informazioni sempre disponibili, comunicazione istantanea, assistenti AI e capacità sensoriali estese. Credevo veramente che la tecnologia sarebbe sempre stata lì in modo da poterla avere quando necessario.

Le cose sono cambiate per me quando ho iniziato a trasmettere immagini su un sito web. Una compagnia di telecomunicazioni locali ha donato un mucchio di telefoni cellulari con collegamenti di dati seriali al nostro laboratorio all’università. Potevamo caricare lentamente le immagini, circa una ogni pochi secondi a bassa fedeltà. Abbiamo iniziato una sfida per vedere chi poteva trasmettere di più. È stato un esperimento super interessante. Ho indossato computer per mesi trasmettendo la mia vita su Internet, assicurandomi di pubblicare ogni pochi secondi quando stavo facendo qualcosa di interessante — vivendo la mia vita attraverso una visuale della telecamera.

La verità è che è stato emozionante sentire di non essere solo, pubblicando per un pubblico immaginato. Suona familiare? Tutti noi abbiamo avuto un assaggio dei social media odierni, 20 anni fa. E cosa ho imparato?

Essere bloccato in un computer, cercando di connettersi con gli altri trasmettendo una vita virtuale, mi ha tenuto lontano dall’essere presente con gli altri… e mi sono trovato a sentirmi più solo che mai. Woah.

Camminavo con un terminale di computer costantemente davanti al mio viso, segnalando ogni volta che arrivava una email, e quando un’immagine veniva caricata un browser web di testo si apriva con qualcosa che stavo ricercando – era un sacco.

Sebbene fossi interessato ai computer che mi aiutavano a risolvere problemi, ho iniziato a sperimentare meno libertà di pensiero. Mi sono sentito costantemente interrotto, scatenato da ciò che emergeva attraverso il cyberspazio. Ho scoperto la sfida di rimanere in contatto con chi sei e la perdita della capacità di sintonizzarti con la scintilla della tua creatività quando sei sempre in uno stato di sovraccarico di informazioni.

Ero interessato alla tecnologia che mi faceva sentire espansivo, creativo e senza vincoli, ma in qualche modo, mi sono dipinto in un angolo con molto del contrario.

 

Hai fatto un esperimento sociale davvero notevole, in cui gli utenti in tutto il Canada potevano utilizzare la loro mente per controllare le luci della Torre CN e delle Cascate del Niagara utilizzando la loro mente. Puoi descrivere questo?

Questa è stata un’opportunità speciale che abbiamo avuto all’inizio del viaggio di Muse ai giochi olimpici invernali del 2010, nel tentativo di collegare le varie parti del Canada all’evento globale.

Sebbene non sia ancora compreso, sappiamo che le nostre onde cerebrali si sincronizzano in modi interessanti, specialmente quando facciamo cose in una relazione stretta, come comunicare l’uno con l’altro, quando balliamo o quando facciamo musica. Cosa succede quando si proietta l’attività cerebrale di un individuo in modo che possa essere sperimentata da molti?

Abbiamo creato un’esperienza in cui le persone che partecipavano ai giochi sulla costa occidentale del Canada potevano influenzare l’esperienza di migliaia di persone, 3000 miglia lontano. Indossando un dispositivo di rilevamento del cervello, i partecipanti hanno collegato la loro coscienza a una grande visualizzazione luminosa in tempo reale che illuminava le Cascate del Niagara, il centro di Toronto tramite la Torre CN e gli edifici del Parlamento canadese a Ottawa.

Siedi davanti a un grande schermo con una visualizzazione in tempo reale degli schermi luminosi in modo da poter vedere l’effetto live della tua mente in questa esperienza più grande della vita. Le persone avrebbero chiamato gli amici a Toronto e li avrebbero fatti guardare mentre i modelli di attività nel loro cervello illuminavano la città con un drammatico gioco di luce.

 

Hai descritto Muse come un ‘felice incidente’. Puoi condividere i dettagli dietro questo felice incidente e cosa hai imparato dall’esperienza?

Spesso dimentico la bellezza della sperimentazione, poiché costruire tecnologie può essere davvero tedioso. Devi diventare rigido, ma succede molta roba fantastica quando puoi rompere i cavi di patch, collegare un mucchio di cose casuali e vedere solo cosa succede… proprio come è stato creato Muse!

Il primo seme di Muse è stato piantato quando abbiamo scritto del codice per collegarci a un vecchio sistema EEG medico e abbiamo trasmesso i dati su una rete. Abbiamo dovuto trovare un telaio del computer che supportasse le schede ISA e abbiamo fatto una fascia per la testa fatta a mano. Volevamo ottenere dati EEG che alimentavano i nostri computer indossabili. Potevamo caricare automaticamente le immagini quando vedevamo qualcosa di interessante? Avevamo sentito che quando chiudevi gli occhi le tue onde cerebrali alpha diventavano più grandi… poteva essere questo il modo in cui rileviamo se eravamo interessati a ciò che vedevamo?

Abbiamo messo insieme un po’ di elaborazione del segnale con un’analisi spettrale FFT di base e abbiamo collegato il risultato a una grafica semplice che era come uno di quei regolatori di luce verticali. Idea semplice, ma era un allestimento abbastanza elaborato. Cosa è successo dopo è stato super interessante. Abbiamo preso turni indossando il dispositivo, chiudendo e aprendo gli occhi. Sicuro, il regolatore è andato su e giù, ma vagava in modi curiosi. Quando chiudevamo gli occhi andava su, ma non del tutto e ancora vagava intorno… Cosa stava succedendo?

Abbiamo trascorso ore a giocare con esso, cercando di capire cosa lo faceva vagare e se potevamo controllarlo. Abbiamo collegato l’uscita a un suono udibile in modo da poter sentire salire e scendere quando avevamo gli occhi chiusi. Ricordo di essere seduto lì per ore, con gli occhi chiusi, esplorando la mia coscienza e il suono.

Presto ho scoperto che potevo focalizzare la mia coscienza in modi diversi, cambiando il suono, ma anche cambiando la mia esperienza, la mia percezione e il modo in cui mi sentivo. Abbiamo invitato altre persone nel laboratorio e la stessa cosa è successa a loro. Chiudevano gli occhi e andavano in una profonda esplorazione interiore (suona un po’ come la meditazione, non è vero?!). È stato selvaggio – abbiamo completamente dimenticato la nostra idea originale, poiché questo era molto più interessante. Quello è stato il felice incidente – posso dire di aver scoperto la meditazione e la consapevolezza attraverso la tecnologia, per caso!

 

Puoi spiegare alcune delle tecnologie che consentono a Muse di rilevare le onde cerebrali?

Il cervello ha miliardi di neuroni, e ogni neurone individuale si collega (in media) a migliaia di altri. La comunicazione avviene tra di loro attraverso piccole correnti elettriche che viaggiano lungo i neuroni e attraverso enormi reti di circuiti cerebrali. Quando tutti questi neuroni sono attivati, producono impulsi elettrici – visualizza un’onda che si propaga tra la folla in uno stadio – quest’attività elettrica sincronizzata si traduce in un’ “onda cerebrale”.

Quando molti neuroni interagiscono in questo modo allo stesso tempo, quest’attività è abbastanza forte da essere rilevata anche al di fuori del cervello. Mettendo elettrodi sul cuoio capelluto, quest’attività può essere amplificata, analizzata e visualizzata. Questo è l’elettroencefalografia, o EEG – una parola complicata che significa semplicemente grafico elettrico del cervello. (Encefalo, il cervello, deriva dal greco antico “enképhalos”, che significa dentro la testa.)

Muse è stato testato e convalidato contro sistemi EEG che sono esponenzialmente più costosi, ed è utilizzato da neuroscienziati di tutto il mondo nella ricerca neuroscientifica reale all’interno e all’esterno del laboratorio. Utilizzando 7 sensori finemente calibrati – 2 sulla fronte, 2 dietro le orecchie più 3 sensori di riferimento – Muse è un sistema EEG di ultima generazione, all’avanguardia, che utilizza algoritmi avanzati per addestrare principianti e meditatori intermedi a controllare la loro attenzione. Insegna agli utenti come manipolare i loro stati cerebrali e come cambiare le caratteristiche del loro cervello.

La tecnologia dell’algoritmo Muse è più complessa della neurofeedback tradizionale. Creando l’app Muse, abbiamo iniziato da queste onde cerebrali e poi abbiamo trascorso anni a fare ricerche intensive su combinazioni di caratteristiche primarie, secondarie e terziarie dei dati EEG grezzi e su come interagiscono con la meditazione dell’attenzione focalizzata.

 

Quali sono alcuni dei miglioramenti meditativi o mentali più evidenti che hai notato personalmente dall’uso di Muse?

La mia attenzione è più agile e più forte. Suona semplice, ma so come rilassarmi. Capisco meglio le mie emozioni e sono più in sintonia con gli altri. È veramente cambiato la mia vita.

 

Al di fuori delle persone che meditano, quali altri segmenti della popolazione sono utenti avidi di Muse?

Ci sono molti bio-hacker e scienziati – alcuni dei quali hanno fatto cose veramente fantastiche. Il prof. Krigolson della UVic ha utilizzato Muse nell’abitazione di Marte e ha condotto esperimenti sul Monte Everest con i monaci che vivono nei monasteri sulla montagna. Ci sono anche alcuni ragazzi fantastici al MIT Media Lab che utilizzano Muse mentre dormono per influenzare i sogni. Così cool.

 

C’è qualcos’altro che vorresti condividere su Muse?

Entrare nel mondo del sonno con il nostro ultimo prodotto Muse S è stato infinitamente interessante da un punto di vista di prodotto e di ricerca, e molto emozionante quando si tratta delle applicazioni positive che Muse può avere per così tante persone che cercano di dormire meglio.

Inoltre, amo personalmente come Muse possa rendere l’attività cerebrale come suono. Dopo anni di studio dei biosignal, qualcosa che non mi sono mai stancato è la bellezza in queste onde che fluiscono dentro di noi. Come le onde dell’oceano, sono infinitamente complesse, eppure semplici e familiari. Amo che siamo belli dentro, e amo la sfida di portare questo fuori e celebrarlo come suono e musica.

Grazie per la grande intervista, ho aspettato con ansia di mettere le mani su Muse, chiunque che desideri saperne di più o ordinare un’unità dovrebbe visitare il sito web di Muse.

Antoine è un leader visionario e socio fondatore di Unite.AI, guidato da una passione incrollabile per plasmare e promuovere il futuro dell'AI e della robotica. Un imprenditore seriale, crede che l'AI sarà così disruptiva per la società come l'elettricità, e spesso si lascia trasportare dall'entusiasmo per il potenziale delle tecnologie disruptive e dell'AGI.

Come futurista, è dedicato a esplorare come queste innovazioni plasmeranno il nostro mondo. Inoltre, è il fondatore di Securities.io, una piattaforma focalizzata sugli investimenti in tecnologie all'avanguardia che stanno ridefinendo il futuro e riplasmando interi settori.