รู้จัก OpenViBE แพลตฟอร์มโอเพ่นซอร์สเพื่อเชื่อมต่อระหว่างสมองและคอมพิวเตอร์ (BCI)

เมื่อยักษ์ใหญ่ไม่ว่าจะเป็น Facebook หรือ Elon Musk ตบเท้าออกมาแสดงวิสัยทัศน์เกี่ยวกับการเชื่อมต่อระหว่างสมองและคอมพิวเตอร์ซึ่งฟังแล้วราวกับออกมาจากนิยายวิทยาศาสตร์ หลายคนอาจมองว่า Brain Computer Interface (BCI) นั้นเป็นเรื่องที่ซับซ้อนจนมองไม่เห็นความเป็นไปได้ในไอเดียเหล่านั้น วันนี้ TechTalkThai จึงจะพาไปรู้จักกับ OpenViBE แพลตฟอร์ม BCI โอเพ่นซอร์สที่มีให้ใช้ฟรีกันมาตั้งแต่ปี 2007

ระบบเชื่อมต่อระหว่างสมองและคอมพิวเตอร์นั้นทำงานด้วยการรับข้อมูลสมองจากฮาร์ดแวร์บางอย่าง เช่น EEG (Electroencephalography) อุปกรณ์วัดคลื่นไฟฟ้าในสมองที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในวงการการแพทย์ เมื่อได้ข้อมูลจากสมองแล้วจึงนำไปประมวลผลเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามต้องการ OpenViBE เป็นแพลตฟอร์มที่พัฒนาขึ้นมาเพื่อช่วยผู้ใช้ในการสร้างระบบ BCI

แพลตฟอร์ม OpenViBE นั้นประกอบไปด้วยแอพพลิเคชันหลักซึ่งจะทำงานร่วมกับ plug-in ที่มีให้เลือกใช้ตามความเหมาะสม แอพพลิเคชันหลักนี้ประกอบไปด้วย

• Acquisition Server – ตัวเชื่อมต่อสำเร็จรูประหว่าง hardware และคอมพิวเตอร์ ทำให้ผู้ใช้สามารถเก็บข้อมูลสมองจากอุปกรณ์ต่างๆที่ OpenViBE รองรับ
• Designer – หน้า GUI สำหรับประมวลผลข้อมูลที่ได้รับจาก Acquisition Server ซึ่งมาพร้อมกับฟังก์ชั่นหลากหลาย เช่น การแปลงค่าข้อมูล, การเขียนลงไฟล์, การ filter, การทำ classification, รวมไปถึงการใส่สคริปต์ เช่น Matlab และ Python ด้วย ผู้ใช้สามารถใช้ Designer ได้อย่างง่ายดายโดยไม่จำเป็นต้องมีความรู้ในการเขียนโปรแกรมมาก่อน
• 2D Visualization – แสดงผลข้อมูลสมองที่มีอยู่ผ่านเทคนิคต่างๆ
• Existing and Pre-configured Ready-to-use Scenarios – แอพพลิเคชันสำเร็จสำหรับ scenario ต่างๆ เช่น แอพพลิเคชันแปลงข้อมูลสมองจากการ”จินตนาการ”ว่าขยับแขนให้เป็น interaction บนคอมพิวเตอร์

ขั้นตอนในการพัฒนาแอพพลิเคชัน BCI นั้นมักเริ่มจากการเก็บข้อมูลสัญญาณสมองของกิจกรรมที่ต้องการ จากนั้นจึงทำการวิเคราะห์ข้อมูลดังกล่าวเพื่อหา parameter ที่ดีที่สุดในการจำแนกกิจกรรมที่ต้องการออกจากข้อมูลอื่นๆ สองขั้นตอนแรกนี้อาจะมีการทำซ้ำหลายรอบกับข้อมูลชุดต่างๆ เพื่อประสิทธิภาพของระบบ ท้ายที่สุดจึงใช้ระบบที่ได้จากขั้นตอนการเก็บและวิเคราะห์ข้อมูลในแอพพลิเคชัน

สำหรับการใช้ในแอพพลิเคชันนั้นมักแบ่งแยกย่อยได้เป็นอีก 6 ขั้นตอน ได้แก่ การเก็บข้อมูลจากสมอง, การ preprocess ข้อมูล, การดึง feature ที่จำเป็นออกมาจากข้อมูล, การจำแนกชนิดของข้อมูล (classification), และการแปลงผลลัพธ์ที่ได้ออกไปเป็นการกระทำบางอย่าง

ระบบ OpenViBE นี้มีจุดเด่นด้วยกันทั้งหมด 4 ข้อ

• Modularity and reusability – ซอฟต์แวร์เป็นโมดูลย่อยๆที่นำมาทำงานร่วมกันทำให้สามารถสร้างระบบที่เหมาะสมกับการใช้งานได้ รวมถึงการพัฒนาโมดูลใหม่ๆเพื่อทำงานร่วมกับระบบที่มีอยู่
• Different types of users – รองรับผู้ใช้งานที่หลากหลายทั้งผู้ใช้งานที่เขียนโปรแกรมได้และไม่ได้ เช่น นักพัฒนา VR, แพทย์, นักวิจัย BCI
• Portability – แพลตฟอร์ม OpenViBE ถูกออกแบบมาเพื่อใช้กับอุปกรณ์ที่หลากหลาย ไม่มีการเจาะจงอุปกรณ์ที่ใช้ เช่นการใช้งานกับเครื่อง EEG, MEG หรือการทำงานของซอฟต์แวร์บน Windows และ Linux เป็นต้น
• Connection with VR – OpenViBE รองรับการทำงานร่วมกับแอพพลิเคชัน VR ด้วย

ตลอดช่วงเวลาที่ผ่านมานั้นแพลตฟอร์มโอเพ่นซอร์ส OpenViBE นี้ก่อให้เกิดแอพพลิเคชันที่น่าสนใจหลายชนิด ยกตัวอย่างเช่นเกมกระสวยอวกาศที่บังคับด้วยคลื่นสมอง ระบบจำลองการเดินในพิพิธภัณฑ์ผ่านจินตนาการ ระบบควบคุมแขนกลด้วยคลื่นสมอง เป็นต้น สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม ดาวน์โหลด และชุมชนนักพัฒนา สามารถติดตามได้ผ่าน http://openvibe.inria.fr

 

ที่มา: http://openvibe.inria.fr