Interfață creier–mașină
Chris Aimone, Co-Fondator și Director Tehnologic la Muse – Seria de Interviuri

Chris Aimone a co-fondat Muse cu o etică de a crea tehnologie care extinde perspectiva noastră asupra noi înșine și a lumii din jurul nostru.
Ca artist și inventator în inimă, practica creativă și de design a lui Chris a cuprins multe domenii, inclusiv arhitectură, realitate augmentată, viziune computerizată, muzică și robotică. În încercarea de a aduce la viață experiențe inovatoare, Chris a construit instalații pentru Centrul Științific Ontario și a contribuit la proiecte de artă tehnologică de mare anvergură, prezentate în întreaga lume (inclusiv Burning Man).
Puteți împărtăși cu noi cum a început dragostea dvs. pentru robotică și interfețele creier-mașină (BMI)?
Când eram foarte mic, în loc să joc cu jucăriile populare și la modă pentru copii, eram interesat de unelte – atât de mult, încât cartea mea preferată era de fapt un catalog de unelte (la 18 luni) și voiam o mașină de cusut de Crăciun când aveam 3 ani.
Eram interesat de ceea ce puteau face uneltele – cum puteau extinde posibilitățile mele în imposibil, și dragostea mea pentru robotică și BMI a fost pur și simplu o extensie a acestei curiozități. Eram atât de curios să aflu ce se află dincolo de limitele capacităților mele fizice, dincolo de limitele simțurilor mele. Acest lucru are mult sens, deoarece cred că oamenii iubesc să descopere lucruri, fie prin simțuri, fie prin aplicarea cunoștințelor și a uneltelor noastre împreună pentru a explora și a înțelege experiențele noastre.
Nu am început să construiesc roboți sau BMI până mult mai târziu, sunt sigur că a fost doar o chestiune de acces. Computerele nu erau atât de accesibile (sau abordabile) în anii ’80. Am învățat să programez pe un Commodore 64, dar nu voiam ca creațiile mele să existe doar pe computer. Am învățat să conectez lucruri la portul paralel, dar a fost frustrant și plictisitor. Nu exista niciun Arduino, niciun raspberry pi, nici livrări de urgență de la Digikey.
Cea mai cool lucrare pe care am construit-o atunci a fost o mască cu niște lumini cu control computerizat care puteam să le fac să pulseze în ochii mei la diferite frecvențe. Observasem că percepția mea devenea un pic ciudată când priveam LED-uri care clipeau în timp ce experimentam, așa că eram curios să aflu ce s-ar întâmpla dacă aș afecta întreaga mea viziune în acest fel. Evident, aveam o interes latent pentru conștientizare și interfața creier-mașină. Sunt foarte curios să aflu ce aș fi putut construi dacă aș fi avut acces la Muse sau la alte tehnologii hackabile de astăzi pe atunci!
Care au fost primii roboți cu care ați lucrat?
Am construit un robot de urcat pe pereți foarte cool, împreună cu câțiva prieteni. Avea patru ventuze pentru mâini și un mare burta de vid. Singurul scop pe care l-am putut găsi pentru el a fost curățarea ferestrelor autonome. A fost un proiect super distractiv, facilitat de bunăvoința furnizorilor de automatizare care ne-au donat piese când i-am sunat cu o idee nebună… dar a funcționat! Proiectul ne-a învățat multe despre interferența electromagnetică și puterea zidurilor din casă.
Ulterior, am construit un robot de pictat pe o vară care picta pe o imensă pânză de 6×8 metri, folosind o perie montată pe o imprimantă Commodore 64 mutantă. A fost o monstrozitate care a folosit toate resturile de tehnologie pe care le-am putut găsi, inclusiv un rezervor de barbecue, mouse-uri de computer și vechile mele role. A avut o cameră web din mijlocul anilor ’90 și a încercat să deseneze ceea ce vedea. A fost atât de ridicol… încă îmi lipsesc personalitatea sa pacientă și amuzantă.
Când făceam masteratul, am construit un robot similar, împreună cu câțiva prieteni, de mărimea unei case. Ne interesa să vedem ce s-ar întâmpla dacă o clădire ar schimba forma și personalitatea în funcție de oamenii care se aflau în ea. A fost super cool… și clădirea părea vie! Se mișca și făcea zgomot. Deveneai atât de conștient de tine însuți, era ca și cum ai fi într-o catedrală goală.
Pentru mai mult de un deceniu, ați devenit practic un cyborg. Puteți împărtăși cu noi povestea despre cum a început această călătorie?
La sfârșitul studiilor mele universitare, computerele deveniseră destul de capabile. Puteam să cumpăr un computer care să poată face procesarea simplă a videoului la 15 cadre pe secundă, Linux era aproape instalabil de către cei neinițiați. Îmi plăcea memoria și viteza computerelor și m-a condus la întrebarea: Ce-ar fi dacă aș avea abilități similare?
L-am cunoscut pe acest profesor la UofT, pe nume Steve Mann, care era un inventator sălbatic și încă este membru al consiliului consultativ InteraXon. El umbla cu un computer pe cap și trimitea imagini cu laser în ochii săi. A fost exact ceea ce căutam! Dacă iubești uneltele, ce mai bun decât să te încrustezi cu ele?
Steve și eu am început să lucrăm mult împreună. Ne interesa să extindem percepția noastră generală. Am lucrat mult cu viziunea computerizată și am construit dispozitive de realitate augmentată foarte timpurii. În multe feluri, ele mă uimesc mai mult decât realitatea augmentată disponibilă astăzi. Steve inventase o modalitate de a crea o aliniere optică perfectă între grafica computerului și vederea naturală a lumii. Acest lucru ne-a permis să facem lucruri frumoase, cum ar fi să topim informații de la o cameră de infraroșu în vederea noastră în mod transparent. A umbla și a vedea căldură este foarte interesant.
Ați redus ambițiile dvs. de cyborg, deoarece v-a îndepărtat de ceilalți. Puteți împărtăși detalii despre această tranziție în mentalitatea dvs.?
Mă imaginasem o integrare profundă și fără cusur cu tehnologia informatică: informații întotdeauna disponibile, comunicare instantanee, asistenți AI și abilități senzoriale extinse. Credam cu adevărat în tehnologie, întotdeauna prezentă, astfel încât să o pot folosi atunci când aveam nevoie.
Lucrurile s-au schimbat pentru mine când am început să transmit imagini pe un site web. O companie de telecomunicații locale ne-a donat o mulțime de telefoane mobile cu conexiuni de date seriale pentru laboratorul nostru de la universitate. Am putut să încărcăm imagini încet, aproximativ una la fiecare câteva secunde, la o fidelitate scăzută. Am început o provocare pentru a vedea cine poate transmite cel mai mult. A fost un experiment super interesant. Am purtat computere timp de luni, transmițând viața mea pe internet, asigurându-mă să postez la fiecare câteva secunde, ori de câte ori făceam ceva interesant – trăind viața mea prin vedere de cameră.
Adevărul este că a fost excitant să simt că nu eram singur, postând pentru o audiență imaginară. Sună familiar? Toți am avut o gustare din prezentul social media, cu 20 de ani în urmă. Și ce am învățat?
A fi blocat într-un computer, încercând să mă conectez cu alții prin transmiterea unei vieți virtuale, m-a ținut departe de a fi prezent cu alții… și m-am simțit mai singur ca niciodată. Vai!
Mă plimbam cu o suprasarcină constantă de informații, cu un terminal de computer în fața mea, care semnala de fiecare dată când venea un e-mail și când se încărca o imagine, un browser de text web se deschidea cu ceva pe care îl cercetam – a fost mult.
Deși eram interesat de computere care mă ajută să rezolv probleme, am început să experimentez o libertate de gândire mai mică. Mă simțeam constant întrerupt, declanșat de ceea ce se învolbura prin ciberspațiu. Am descoperit provocarea de a rămâne în contact cu cine ești și pierderea capacității de a te conecta la scânteia ta de creativitate atunci când ești întotdeauna într-o stare de suprasarcină de informații.
Eram interesat de tehnologie care să mă facă să mă simt expansiv, creativ și nelimitat, dar cumva, m-am pictat într-un colț cu multe lucruri opuse.
Ați făcut un experiment societal remarcabil, în care utilizatorii de pe tot cuprinsul Canadei puteau controla luminile de pe Turnul CN și Cascada Niagara cu mintea lor. Puteți descrie acest lucru?
Acesta a fost un moment special pe care l-am avut la începutul călătoriei Muse, la Jocurile Olimpice de iarnă din 2010, într-un efort de a conecta diverse părți ale Canadei la evenimentul global.
Deși nu este încă înțeleasă, știm că undele noastre cerebrale se sincronizează în moduri interesante, mai ales atunci când facem lucruri într-o relație strânsă, cum ar fi comunicarea cu alții, atunci când dansăm sau când facem muzică. Ce se întâmplă atunci când proiectați activitatea cerebrală a unui individ într-un mod care să poată fi experimentat de mulți?
Am creat o experiență în care oamenii care participau la jocuri pe coasta de vest a Canadei puteau afecta experiența a mii de oameni, la 3000 de mile depărtare. Prin purtarea unui dispozitiv de detectare a creierului, participanții și-au conectat conștientizarea la o afișare de iluminat în timp real, care lumina Cascada Niagara, centrul orașului Toronto prin Turnul CN și clădirile Parlamentului Canadian din Ottawa.
Stăteai în fața unui ecran imens cu o vedere în timp real a afișării de lumină, astfel încât să poți vedea efectul live al minții tale în această experiență mai mare decât viața. Oamenii sunau prieteni în Toronto și îi rugau să urmărească, în timp ce modelele de activitate din creierul lor luminau orașul cu un joc dramatic de lumină.
Ați descris Muse ca pe un “accident fericit”. Puteți împărtăși detalii despre acest accident fericit și ce ați învățat din această experiență?
Îmi place să uit frumusețea încercărilor, deoarece construirea tehnologiei poate fi realmente plictisitoare. Trebuie să fii rigid, dar atât de multe lucruri grozave se întâmplă atunci când poți să scoți cablurile de conectare, să le conectezi la întâmplare și pur și simplu să vezi ce se întâmplă… exact cum a fost creat Muse!
Primul sămânță a lui Muse a fost plantat atunci când am scris cod pentru a ne conecta la un vechi sistem medical EEG și am transmis datele peste o rețea. Trebuia să găsim o carcasă de computer care să susțină carduri ISA și am făcut o bandă de cap provizorie. Voiam să obținem date EEG care să se hrănească în computerele noastre portabile. Putem să încărcăm imagini automat atunci când vedem ceva interesant? Am auzit că atunci când închideți ochii, undele cerebrale alpha devin mai mari… putea acesta să fie modul în care simțim dacă eram interesați de ceea ce vedeam?
Am conectat împreună niște procesare de semnal cu o analiză spectrală FFT de bază și am conectat rezultatul la un grafic simplu care semăna cu unul dintre acele comutatoare de lumină verticale. Idee simplă, dar a fost o configurație destul de elaborată. Ce s-a întâmplat apoi a fost super interesant. Ne-am luat rândul să purtăm dispozitivul, închizând și deschizând ochii. Da, indicatorul a mers în sus și în jos, dar s-a și rătăcit în moduri ciudate. Când închideam ochii, mergea în sus, dar nu pe deplin în sus și încă se rătăcea… Ce se întâmpla?
Am petrecut ore jucând cu el, încercând să înțelegem ce-l făcea să se rătăcească și dacă puteam să-l controlăm. Am conectat ieșirea la un sunet auditiv, astfel încât să putem auzi cum mergea în sus și în jos atunci când aveam ochii închiși. Îmi amintesc că stăteam acolo, ore în șir, cu ochii închiși, explorându-mi conștientizarea și sunetul.
Am descoperit curând că puteam să-mi focalizez conștientizarea în moduri diferite, schimbând sunetul, dar și experiența mea, percepția și felul în care mă simțeam. I-am invitat pe alți oameni în laborator și li s-a întâmplat același lucru. Închideau ochii și intrau într-o explorare internă profundă (sună un pic ca meditația, nu?). A fost sălbatic – am uitat complet de ideea noastră inițială, deoarece acest lucru a fost mult mai interesant. Acesta a fost accidentul fericit – pot spune că am descoperit meditația și conștientizarea prin tehnologie, din întâmplare!
Puteți explica tehnologia care permite lui Muse să detecteze undele cerebrale?
Creierul are miliarde de neuroni, iar fiecare neuron individual se conectează (în medie) la mii de alții. Comunicarea are loc între ei prin curenți electrici mici care călătoresc de-a lungul neuronilor și prin rețele uriașe de circuite cerebrale. Când toți acești neuroni sunt activați, ei produc pulsuri electrice – vizualizați o undă care se răspândește prin mulțime la un stadion – această activitate electrică sincronizată rezultă într-o “undă cerebrală”.
Când mulți neuroni interacționează în acest fel, în același timp, această activitate este suficient de puternică pentru a fi detectată chiar și în afara creierului. Prin plasarea de electrozi pe scalp, această activitate poate fi amplificată, analizată și vizualizată. Acesta este electroencefalografia, sau EEG – un cuvânt sofisticat care înseamnă pur și simplu grafic electric al creierului. (Encefalonul, creierul, provine din cuvântul grecesc antic “enképhalos”, care înseamnă în interiorul capului.)
Muse a fost testat și validat împotriva sistemelor EEG care sunt exponențial mai scumpe și este utilizat de oameni de știință din întreaga lume în cercetarea științifică reală, în și în afara laboratorului. Folosind 7 senzori fin calibrați – 2 pe frunte, 2 în spatele urechilor, plus 3 senzori de referință – Muse este un sistem EEG de ultimă generație, de avangardă, care utilizează algoritmi avansați pentru a antrena meditatorii începători și intermediari la controlul focusului. Învață utilizatorii cum să-și manipuleze stările cerebrale și cum să schimbe caracteristicile creierului lor.
Tehnologia algoritmului Muse este mai complexă decât feedback-ul neurologic tradițional. La crearea aplicației Muse, am început de la aceste unde cerebrale și apoi am petrecut ani de cercetare intensivă asupra combinațiilor de ordin superior ale caracteristicilor primare, secundare și terțiare ale datelor brute EEG și modul în care interacționează cu meditația focalizată pe atenție.
Care sunt unele dintre îmbunătățirile meditative sau mentale pe care le-ați remarcat personal din utilizarea lui Muse?
Atenția mea este mai agilă și mai puternică. Sună simplu, dar știu cum să mă relaxez. Înțeleg mai bine emoțiile mele și sunt mai în armonie cu alții. Este cu adevărat schimbător de viață.
În afara oamenilor care meditează, ce alte segmente de populație sunt utilizatori fideli ai lui Muse?
Există mulți bio-hackeri și oameni de știință – unii dintre care au făcut lucruri cu adevărat uimitoare. Prof. Krigolson de la UVic a folosit Muse în habitatul de pe Marte și a făcut experimente pe Muntele Everest cu călugării care trăiesc în mănăstirile de pe munte. Există și unii oameni grozavi de la laboratorul media MIT care folosesc Muse în timp ce dorm pentru a afecta visele. Atât de cool.
Există altceva pe care ați dori să-l împărtășiți despre Muse?
Intrarea în lumea somnului cu lansarea noastră recentă a lui Muse S a fost infinit de interesantă din punct de vedere al produsului și al cercetării și foarte emoționantă atunci când vine vorba de aplicațiile pozitive pe care Muse le poate avea pentru atât de mulți oameni care caută să aibă o noapte de somn mai bună.
De asemenea, îmi place personal cum Muse poate reda activitatea creierului sub formă de sunet. De la studiul semnalelor biologice, ceva la care nu m-am plictisit niciodată este frumusețea acestor valuri care curg în interiorul nostru. Ca valurile oceanului, ele sunt infinit de complexe, dar și simple și familiare. Îmi place că suntem frumoși în interior și îmi place provocarea de a aduce asta la suprafață și de a o celebra sub formă de sunet și muzică.
Mulțumesc pentru acest interviu grozav, abia aștept să pun mâinile pe Muse, oricine care dorește să afle mai multe sau să comande o unitate ar trebui să viziteze site-ul Muse.












