Connect with us

Hjerne-maskin-grensesnitt

Chris Aimone, medgrunnlegger og teknologidirektør i Muse – Intervju-serie

mm

Chris Aimone var med å grunnlegge Muse med en etos for å skape teknologi som utvider vår perspektiv på oss selv og verden omkring oss.

En kunstner og oppfinner i hjertet, har Chris’ kreative og designpraksis spennt over mange felt, inkludert arkitektur, forbedret virkelighet, datavisjon, musikk og robotikk. For å bringe innovative nye erfaringer til live, har Chris bygget installasjoner for Ontario Science Centre og bidratt til store teknologi-kunstprosjekter som er presentert over hele verden (inkludert Burning Man).

Kan du dele med oss hvordan din kjærlighet til robotikk og hjernen-maskin-grensesnitt (BMI) begynte?

Da jeg var svært ung, i stedet for å spille med populære/barns leker, var jeg interessert i verktøy – så mye at min favorittbok faktisk var en katalog over verktøy (ved 18 måneder) og jeg ønsket meg en symaskin til jul når jeg var 3.

Jeg var interessert i hva verktøyene kunne gjøre – hvordan de kunne utvide min rekkevidde inn i det umulige, og min kjærlighet til robotikk og BMI var bare en utvidelse av det. Jeg var så nysgjern på hva som lå like utenfor grensene for mine kropps evner, like utenfor rekkevidden av mine sanser. Dette har mye mening på en måte, siden jeg tror at vi mennesker elsker å finne ting ut, enten det er gjennom våre sanser eller gjennom å bruke vår kunnskap og våre verktøy sammen for å utforske og gi mening til våre erfaringer.

Jeg begynte ikke å bygge roboter eller BMIs før mye senere, jeg er ganske sikker på at det bare var et spørsmål om tilgang. Datamaskiner var ikke så billig (eller tilgjengelig) på 80-tallet. Jeg lærte å programmere på en Commodore 64, men jeg ønsket ikke at mine skaperverk bare skulle leve i en datamaskin. Jeg lærte å wire ting inn i parallellporten, men det var frustrerende og kjedelig. Det var ingen Arduino, ingen raspberry pi, ingen neste dags leveranser fra Digikey.

Det kuleste jeg bygde på den tiden var en maske med noen datamaskin-kontrollerte blinkende lys som jeg kunne pulserere inn i øynene mine i forskjellige frekvenser. Jeg hadde merket at min persepsjon ble litt merkelig når jeg så på blinkende LED-lys i mine eksperimenter, så jeg var nysgjern på hva som ville skje hvis jeg påvirkte hele min visjon på den måten. Det er tydelig at jeg hadde en latent interesse for bevissthet og hjernen-maskin-grensesnitt. Jeg er virkelig nysgjern på hva jeg måtte ha bygget hvis jeg hadde hatt tilgang til Muse eller andre hackbare teknologier i dag!

 

Hva var noen av de første robotene du arbeidet på?

Jeg bygde en veldig kul veggløpende robot med noen venner. Den hadde fire sugkopper for hender og en stor sugemage. Den eneste bruken vi kunne tenke oss for den var autonom vindusrengjøring. Det var et super kul prosjekt som ble mulig takket være vennligheten til automasjonsleverandører som ga oss deler når vi ringte dem med en gal ide… men det fungerte faktisk! Prosjektet lærte oss også mye om elektromagnetisk forstyrrelse og styrken på veggen i huset.

Etter det bygde jeg en maler-robot en sommer som malte på en enorm 6×8 veggbilde ved hjelp av en pensel montert på en mutant Commodore 64-printer. Det var et monster som brukte hver eneste bit av teknologisk avfall jeg kunne finne, inkludert en grilltank, datamus og mine gamle rulleskøyter. Den hadde en webcam fra midten av 90-tallet og forsøkte å tegne hva den så. Det var så latterlig… Jeg savner fortsatt dens tålmodige, humoristiske personlighet.

Da jeg gjorde min master, bygde jeg en lignende eventyrlig robot med noen venner som var så stor som et hus. Vi var interessert i hva som ville skje hvis et bygg endret form og personlighet i respons til menneskene som var i det. Det var super kul… og bygget føltes levende! Det beveget seg og lagde støy. Du ble så bevisst på deg selv, det føltes som å være i en tom katedral.

 

I over et tiår ble du essensielt en kyborg. Kan du dele din historie om hvordan denne reisen begynte?

Da jeg fullførte min bachelorgrad, hadde datamaskiner blitt ganske kapable. Jeg kunne kjøpe en datamaskin som kunne gjøre enkel prosessering av video i 15 bilder per sekund, Linux var nesten installerbart av de uvante. Jeg elsket minnet og hastigheten til datamaskiner, og det ledet meg til å spørre: Hva hvis jeg hadde lignende evner?

Jeg møtte denne professoren på UofT som heter Steve Mann, som var en vill oppfinner, og fortsatt er en del av InteraXon-rådet i dag. Han gikk rundt med en datamaskin på hodet og sendte laserbilder inn i øynene sine. Det var akkurat det jeg lette etter! Hvis du elsker verktøy, hva bedre ting å gjøre enn å dekke deg selv med dem?

Steve og jeg begynte å jobbe mye sammen. Vi var begge interessert i å utvide vår totale persepsjon. Vi jobbet mye med datavisjon og bygde svært tidlige forbedrede virkelighetsenheter. På mange måter, imponerer de meg fortsatt mer enn den forbedrede virkeligheten som er tilgjengelig i dag. Steve hadde funnet opp en måte å lage perfekt optisk justering mellom datagrafikk og din naturlige visning av verden. Dette tillot oss å gjøre vakre ting som å smelte informasjon fra en fjern-infrarød kamera sammen med din visning på en sammenhengende måte. Å gå rundt og se varme er virkelig interessant.

 

Du skala tilbake dine kyborg-ambisjoner, da det førte til at du distanserte deg fra andre. Kan du dele noen detaljer om denne overgangen i din tankegang?

Jeg hadde forestilt meg en dyp og sammenhengende integrasjon med datateknologi: Informasjon alltid tilgjengelig, umiddelbar kommunikasjon, AI-assistenter og utvidede sanselige evner. Jeg trodde virkelig på at teknologien alltid ville være der, så jeg kunne ha den når jeg trengte den.

Ting endret seg for meg da jeg begynte å kringkaste bilder til en nettside. Et lokalt teleselskap donerte en del mobiltelefoner med seriel dataforbindelse til vårt laboratorium på universitetet. Vi kunne langsomt laste opp bilder, omtrent ett hvert par sekunder i lav trofasthet. Vi startet en utfordring for å se hvem som kunne strømme mest. Det var et super interessant eksperiment. Jeg bar datamaskiner i måneder og strømmet mitt liv til internettet, sikre på å publisere hver få sekunder når jeg gjorde noe interessant — levde mitt liv gjennom en kamera-visning.

Sannheten er at det var spennende å føle at jeg ikke var alene, å publisere til en forestilt publikum. Lyder kjent? Vi fikk alle en smak av dagens sosiale medier, 20 år tidligere. Og hva lærte jeg?

Å være fast i en datamaskin, å prøve å koble til andre ved å kringkaste et virtuelt liv, holdt meg borte fra å være til stede med andre… og jeg følte meg mer alene enn noen gang. Vær så god.

Jeg gikk rundt med konstant informasjons-overbelastning med en dataterminal foran ansiktet som signaliserte hver gang en e-post kom inn, og når et bilde ble lastet opp, åpnet en tekst-nettleser med noe jeg forsket på – det var mye.

Selv om jeg var interessert i datamaskiner som hjalp meg å løse problemer, begynte jeg å oppleve mindre frihet av tanke. Jeg følte meg konstant avbrutt, utløst av hva som boblet opp gjennom cyberspace. Jeg oppdaget utfordringen med å holde kontakten med hvem du er og tapet av evnen til å stemme inn på din gnist av kreativitet når du alltid er i en tilstand av informasjons-overbelastning.

Jeg var interessert i teknologi som gjorde meg føle meg utvidende, kreativ og uhemmet, men på en eller annen måte, malte jeg meg selv inn i en hjørne med mye av det motsatte.

 

Du gjorde et virkelig bemerkelsesverdig samfunnsekperiment, der brukere over hele Canada kunne bruke sine sinn til å kontrollere lys på CN Tower og Niagara Falls med sine sinn. Kan du beskrive dette?

Dette var en spesiell mulighet vi hadde tidlig i Muse-reisen, under vinter-OL i 2010, i et forsøk på å koble sammen de forskjellige delene av Canada til den globale begivenheten.

Selv om det ikke ennå er forstått, vet vi at våre hjernebølger synkroniserer på interessante måter, spesielt når vi gjør ting i en nært forbindelse, som å kommunisere med hverandre, når vi danser eller når vi lager musikk. Hva skjer når du projiserer hjerneaktiviteten til en enkelt person på en måte som kan oppleves av mange?

Vi skapte en erfaring der mennesker som deltok i lekene på vestkysten av Canada kunne påvirke erfaringen til tusenvis av mennesker, 3000 mil unna. Ved å bruke en hjerne-sensende enhet, koblet deltakerne sin bevissthet til enorme sanntids-lysbilder som belyste Niagara Falls, downtown Toronto via CN Tower, og de kanadiske parlamentbygningene i Ottawa.

Du satt foran en stor skjerm med en sanntidsvisning av lysbildene, så du kunne se den levende effekten av ditt sinn i denne større enn liv-erfaringen. Mennesker ville ringe opp venner i Toronto og få dem til å se på mens mønsteret av aktivitet i deres hjerne belyste byen med en dramatisk spill av lys.

 

Du har beskrevet Muse som en “lykkelig ulykke”. Kan du dele detaljene bak denne lykkelige ulykken, og hva du lærte av erfaringen?

Jeg glemmer ofte skjønnheten i å leke med teknologi, siden å bygge teknologi kan være virkelig kjedelig. Du må bli stiv, men så mye godt skjer når du kan bryte ut av patch-kablene, koble sammen en del tilfeldige ting og bare se hva som skjer… akkurat som hvordan Muse ble skapt!

Det første frøet til Muse ble plantet da vi skrev noen kode for å koble til et gammelt medisinsk EEG-system og strømmet data over et nettverk. Vi måtte finne en datamaskin-chassis som støttet ISA-kort og vi lagde en midlertidig hodebånd. Vi ønsket å få EEG-data til å strømme inn i våre bærbare datamaskiner. Kunne vi laste opp bilder automatisk når vi så noe interessant? Vi hadde hørt at når du lukker øynene dine, ville dine alpha-hjernebølger bli større… kunne dette være hvordan vi sanser om vi var interessert i hva vi så?

Vi hakket sammen en del signalbehandling med enkel FFT-spektralanalyse og koblet resultatet til en enkel grafikk som var som en av disse vertikale lys-dimmer-skliene. Enkel idé, men det var en ganske omfattende oppsett. Hva skjedde neste var veldig interessant. Vi tok tur til å bruke enheten, lukke og åpne øynene våre. Sikker nok, sklien gikk opp og ned, men den ville vandre rundt på en merkelig måte. Når vi lukket øynene våre, gikk den opp, men ikke helt opp, og den vandret fortsatt rundt… Hva skjedde?

Vi tilbrakte timer med å leke med det, å prøve å forstå hva som gjorde at den vandret rundt og om vi kunne kontrollere den. Vi koblet utgangen til en hørbart lyd, så vi kunne høre den gå opp og ned når vi hadde øynene lukket. Jeg husker å sitte der i timer, øynene lukket, og utforske min bevissthet og lyden.

Jeg oppdaget snart at jeg kunne fokusere min bevissthet på forskjellige måter, endre lyden, men også endre min erfaring, min persepsjon og måten jeg følte meg på. Vi inviterte andre mennesker inn i laboratoriet, og det samme skjedde med dem. De ville lukke øynene sine og gå inn i en dyp indre utforsking (høres ut som meditasjon, ikke sant?!). Det var vilt – vi glemte helt vår opprinnelige idé, siden dette var så mye mer interessant. Det var den lykkelige ulykken – jeg kan si at jeg oppdaget meditasjon og mindfulness gjennom teknologi, ved en ulykke!

 

Kan du forklare noen av teknologiene som muliggjør Muse å detektere hjernebølger?

Hjernen har milliarder av nerveceller, og hver enkelt nervecelle kobler (i gjennomsnitt) til tusenvis av andre. Kommunikasjon skjer mellom dem gjennom små elektriske strømmer som reiser langs nervecellene og gjennom enorme nettverk av hjerne-sirkuitter. Når alle disse nervecellene aktiveres, produserer de elektriske pulser – visualiser en bølge som går gjennom folkemengden på en sportsarena – denne synkroniserte elektriske aktiviteten resulterer i en “hjernebølge”.

Når mange nerveceller samarbeider på denne måten samtidig, er aktiviteten sterk nok til å bli detektert utenfor hjernen. Ved å plassere elektroder på skallen, kan denne aktiviteten forsterkes, analyseres og visualiseres. Dette er elektroencefalografi, eller EEG – et fancy ord som bare betyr elektrisk hjerne-graf. (Encefalon, hjernen, er avledet fra det gamle greske “enképhalos”, som betyr innenfor hodet.)

Muse er testet og validert mot EEG-systemer som er eksponensielt mer dyre, og det brukes av nevrovitenskapsmenn over hele verden i virkelige nevrovitenskapelige forskningsstudier både innenfor og utenfor laboratoriet. Ved å bruke 7 finjusterte sensorer – 2 på panne, 2 bak ørene samt 3 referansesensorer – er Muse et nytt, avansert EEG-system som bruker avanserte algoritmer for å trene begynnere og intermediate meditatorer på å kontrollere fokus. Det lærer brukerne hvordan de kan manipulere sine hjerne-tilstander og hvordan de kan endre egenskapene til hjernene sine.

Muse-algoritme-teknologien er mer kompleks enn tradisjonell nevrotilbakemelding. I å lage Muse-appen, startet vi fra disse hjernebølgene og tilbrakte deretter år med intensiv forskning på høyere-ordens kombinasjoner av primære, sekundære og tertiære egenskaper ved rå EEG-data og hvordan de samhandler med fokusert-oppmerksomhet meditasjon.

 

Hva er noen av de merkbare meditative eller mentale forbedringene du har personlig merket fra å bruke Muse?

Min oppmerksomhet er mer smidig og den er sterkere. Det høres enkelt ut, men jeg vet hvordan jeg kan slappe av. Jeg forstår mine emosjoner bedre og jeg er mer i harmoni med andre. Det er virkelig livsforandrende.

 

Utenfor mennesker som mediterer, hvilke andre befolkningsgrupper er ivrige brukere av Muse?

Det er mange biohackere og vitenskapsmenn – noen av dem har gjort noen virkelig flotte ting. Prof. Krigolson fra UVic har brukt Muse i Mars-habitatet, og han har gjort eksperimenter på Mount Everest med munkene som bor i klostrene på fjellet. Det er også noen flotte folk på MIT Media Lab som bruker Muse mens de sover for å påvirke drømmer. Så kult.

 

Er det noe annet du ønsker å dele om Muse?

Å gå inn i verden av søvn med vår siste produktlansering, Muse S, har vært uendelig interessant fra et produkt- og forskningsperspektiv, og veldig spennende når det gjelder de positive anvendelsene Muse kan ha for så mange mennesker som søker å få en bedre natts søvn.

Jeg elsker personlig hvordan Muse kan gjengi din hjerneaktivitet som lyd. Fra år med å studere biosignaler, er noe jeg aldri har blitt lei av, skjønnheten i disse bølgene som flyter inni oss. Like bølgene i havet, er de uendelig komplekse, men likevel enkle og kjente. Jeg elsker at vi er vakre inni, og jeg elsker utfordringen med å bringe det ut og feire det som lyd og musikk.

Takk for det flotte intervjuet, jeg ser frem til å få mine hender på Muse, og alle som ønsker å lære mer eller bestille en enhet, bør besøke Muse-nettstedet.

Antoine er en visjonær leder og grunnleggende partner i Unite.AI, drevet av en urokkelig lidenskap for å forme og fremme fremtiden for AI og robotikk. En seriegründer, han tror at AI vil være like disruptiv for samfunnet som elektrisitet, og blir ofte tatt i å tale om potensialet for disruptiv teknologi og AGI.
Som en futurist, er han dedikert til å utforske hvordan disse innovasjonene vil forme vår verden. I tillegg er han grunnleggeren av Securities.io, en plattform som fokuserer på å investere i banebrytende teknologier som omdefinerer fremtiden og omformer hele sektorer.