Controlar el ordenador con la mente

El artículo Fusionar mente y máquina: ¿de verdad estamos cerca? es un excelente resumen de la tecnología actual que permite controlar un ordenador con la mente.

En este artículo se intentan contestar estas dos preguntas:

¿Hasta qué punto estamos cerca de lograr conectar nuestro cerebro con nuestras tecnologías?

¿Y cuáles serían las consecuencias una vez que nuestras mentes estuviesen conectadas?

Un navegador controlado con la mente

El resumen del artículo BCWB: A P300 Brain-Controlled Web Browser dice:

Web access and web resources open many horizons, their usage increases in all life aspects including government, education, commerce and entertainment, where the key to such resources lies in Web browsers. Acknowledging the importance of universal accessibility to web resources, the W3C has developed a series of guidelines into a Web Accessibility Initiative (WAI), with the goal of providing access to web resources for people with disabilities. In order to bridge the gap in the digital divide between the disabled and the non-disabled people, the authors believe that the development of novel assistive technologies using new human-computer interfaces will go a long way towards achieving this lofty goal. In this paper, they present a P300 Electroencephalography Brain-controlled Web browser to enhance the accessibility of people with severe motor disabilities to Web resources. It enhances their interaction with the Web taking their needs into account. The proposed Web browser satisfies the Mankoff's requirements of a system that would “allow true web access.”

Controla el ordenador con la mente

En TED he encontrado el vídeo A headset that reads your brainwaves:

Tan Le's astonishing new computer interface reads its user's brainwaves, making it possible to control virtual objects, and even physical electronics, with mere thoughts (and a little concentration). She demos the headset, and talks about its far-reaching applications.



Más vídeos en TED sobre discapacidad: Designing for disability

Ejemplo de control mental del ordenador: componer música

Un lector de este blog me ha pasado la noticia Violinista minusválido hace música por primera vez en 27 años usando sus ondas cerebrales.

En este blog he hablado varias veces sobre el control del ordenador con la mente (pensamiento). Es algo que ya es posible, pero no de la forma que podríamos esperar. Por ahora, un ordenador no puede leer nuestro pensamiento, pero sí que puede detectar ciertos patrones de actividad eléctrica cerebral que se pueden asociar a acciones programadas.

Samsung también trabaja en el control de ordenadores con el pensamiento

Lo podemos leer en la noticia de hace unos días Samsung Demos a Tablet Controlled by Your Brain:

One day, we may be able to check e-mail or call a friend without ever touching a screen or even speaking to a disembodied helper. Samsung is researching how to bring mind control to its mobile devices with the hope of developing ways for people with mobility impairments to connect to the world. The ultimate goal of the project, say researchers in the company’s Emerging Technology Lab, is to broaden the ways in which all people can interact with devices.

Y en la noticia se comenta el beneficio que puede aportar a algunos usuarios con problemas de movilidad:

While Samsung has no immediate plans to offer a brain-controlled phone, the early-stage research, which involves a cap studded with EEG-monitoring electrodes, shows how a brain-computer interface could help people with mobility issues complete tasks that would otherwise be impossible.

Avances en control mental del ordenador

En el artículo When the mind controls the machines, nos cuentan los últimos avances en desarrollo de interfaces cerebro-ordenador (brain-computer interface), en concreto los resultados del proyecto TOBI (Tools for Brain-Computer Interaction).

En el siguiente vídeo explican lo que están estudiando en este proyecto:

Otra silla de ruedas que se controla con el pensamiento

En el artículo Brain Power: The Australian wheelchair you can move with your thoughts nos hablan de una silla de ruedas que se puede controlar con el pensamiento. Esto no es nuevo, en este blog ya he escrito varias veces sobre noticias parecidas. Por ejemplo, en Control mental, a la española, me hacía eco de un sistema similar en el año 2009.

En realidad, este artículo que cito, del 21 de agosto de 2012, no es ninguna novedad, ya que el artículo Mind-controlled wheelchair aims to make life easier for disabled habla del mismo equipo de investigación, pero es de octubre de 2010.

Supongo que en Australia, aunque no sea verano, también están faltos de noticias y necesitan hacer refritos de noticias de vez en cuando.

Sistema para controlar un ordenador con la mente de la Universidad de Maastricht

El tema del control del ordenador con la mente aparece muy a menudo en los medios de comunicación. Seguramente será porque a muchas personas les puede parecer verdadera ciencia ficción. Y aunque por ahora, sí que es verdadera ciencia ficción ir a la tienda y comprar un aparato que nos permita controlar el ordenador con el pensamiento, en los laboratorios de investigación (esos que nunca tendremos gracias a los recortes de nuestros gobernantes) ya es una realidad.

Sobre este tema he escrito muchas veces, tantas que puedes encontrar todo lo que he escrito bajo la etiqueta control mental.

Hace unos días se publicó la noticia Un dispositivo permite a personas con parálisis gestionar una conversación. En la noticia nos cuentan que un equipo de investigadores de la Universidad de Maastricht ha desarrollado un dispositivo que puede permitir a las personas que son completamente incapaces de hablar o moverse, gestionar una conversación. La clave para esta comunicación en silencio y en tiempo real, es el primer dispositivo ortográfico de escaneo cerebral en tiempo real.

Esta noticia la podemos encontrar replicada en numerosos sitios, como de costumbre, y en algunos utilizan titulares como Científicos crean primer sistema de escritura a través de nuestro pensamiento a tiempo real. Triste, muy triste, porque no es ni el primero, ni el segundo, ni el tercero, desde hace años existen sistemas que permiten escribir con la mente. Lo que sí que tiene de novedoso este sistema es que utiliza la resonancia magnética nuclear funcional, mientras que los sistemas anteriores utilizaban electroencefalogramas (EEG). Pero no me imagino un aparato de resonancia magnética nuclear de varios millones de euros en el salón de mi casa... Pero ya se sabe lo que dijo Julio Verne, "lo que un hombre imagine, otro lo construirá".

Control del ordenador con la mente para poder hablar

El tema del control del ordenador con la mente es algo que me fascina bastante y que creo que es el futuro de la interacción hombre-ordenador. Pero aunque lo podamos imaginar, falta bastante para que se convierta en una realidad diaria. Sin embargo, hay mucha gente trabajando en ello y hay interesantes propuestas, muchas de ellas orientadas a desarrollar productos de apoyo para personas con discapacidad.

Acabo de leer el artículo Stephen Hawking podría comunicarse gracias al procesamiento de sus ondas cerebrales. Resulta que Stephen Hawking, que sufre una enfermedad motoneuronal relacionada con la ELA (Esclerosis Lateral Amiotrófica) y que hace uso de un sintetizador de voz que controla con la vista para poder hablar desde hace años, está teniendo problemas para seguir utilizando su sintetizador de voz. Así que, un equipo de la Universidad de Stanford se ha propuesto trabajar en un dispostivo con el que se pueda interpretar la actividad cerebral de Hawking para hacer “hablar a un computador”.

En proyectos similares, se ha logrado que una persona pueda controlar el cursor del ratón en un ordenador, mover una silla de ruedas eléctrica o incluso escribir un correo electrónico. Pero en todos los casos, el usuario debe realizar muchos ejercicios de entrenamiento, el sistema necesita numerosos ajustes y la velocidad con la que se dan las instrucciones es muy baja.

Control de un ordenador con el pensamiento en Suiza

Cada vez más aparecen en los medios de comunicación noticias sobre el control mental o con el pensamiento del ordenador. Es un tema que puede sonar a "ciencia ficción", y por ahora lo es porque los sistemas que existen no son muy fiables, pero tiempo al tiempo. El potencial de estos sistemas es enorme, y para ciertos usuarios con discapacidad motora puede ser una gran ayuda.

En la noticia Scientists demonstrate mind-controlled robot, nos cuentan que en la Escuela Politécnica Federal de Tecnología en Lausanne (Suiza) has realizado la demostración de como una persona con parálisis parcial puede controlar un robot simplemente con el pensamiento. Además, el control se hizo de forma remota. Para ello, el usuario simplemente se tiene que colocar un casco como el que podemos ver en la siguiente fotografía.

Por ahora, el sistema requiere que el usuario se concentre intensamente en el movimiento que quiere que realice el robot. Cuando el usuario pierde capacidad de concentración, la efectividad del sistema disminuye. Por tanto,  por ahora el sistema no se puede emplear mucho tiempo.

En la página EPFL Announces the Next Phase for its Center for Neuroprosthetics nos explican otros proyectos que se están desarrollando en el campo de las prótesis neuronales.

Recopilación de entradas sobre el control mental del ordenador

Ayer tuve una reunión con un grupo que hemos formado para plantear proyectos relacionados con la mejora de la calidad de vida de las personas mayores. Uno de los temas que estamos contemplando es la inclusión de los grandes dependientes y una de las posibilidades que nos hemos planteado es la aplicación de algún sistema de control mental para que puedan utilizar el ordenador.

El control mental (mind control en inglés) es la posibilidad de controlar un dispositivo simplemente con el pensamiento. Para ello se emplean interfaces cerebro-ordenador (brain-computer interfaces).

En el siguiente vídeo podemos ver un ejemplo de control mental de un brazo robótico por parte de una persona que ha perdido un brazo: no es exactamente un control mental completo, ya que este tipo de control mental se aprovecha de los nervios que controlaban el movimiento del brazo que perdió.



El control mental completo es el que podemos ver en el siguiente vídeo en el que un mono controla con su pensamiento un brazo robótico. Aunque no se puede ver, pero se puede intuir, el mono tiene un implante dentro de su cerebro al cual se conectan unos cables que transmiten sus señales eléctricas cerebrales a un ordenador que las procesa. Este sistema es invasivo, porque requiere de una cirugía cerebral que entraña grandes riesgos. Comercialmente, estos sistemas no tienen mucho futuro. Pero son el primer paso.



En la actualidad, lo que se intenta desarrollar es un sistema no invasivo, a modo de casco que se pueda quitar o poner el usuario en cualquier momento. Por ahora, los sistemas no invasivos obtienen peores resultados que los sistemas invasivos (los sensores captan mucho "ruido cerebral"), pero todo es cuestión de tiempo.

Ya existe algún sistema comercial que se puede comprar "en la tienda", como el sistema Emotiv Epoc. El precio de venta actual son $299, lo cual es una ganga si realmente se puede hacer lo que promete (que lo dudo). En el siguiente vídeo nos lo explican y nos lo muestran en funcionamiento.



El objetivo final de todo esto es poder utilizar el ordenador con la mente en vez de con el teclado y el ratón. Del avance más prometedor me hice eco el año pasado en la entrada Otros que se apuntan al control mental del ordenador (05/06/2011). En la Universidad Ben-Gurion de Negev, han logrado que una persona pueda escribir un correo electrónico de 12 caracteres en 7 minutos, pero después de que la persona haya recibido un entrenamiento específico para ello.

En estos últimos años he escrito varias entradas sobre este tema. Todas ellas se encuentran disponibles en la etiqueta control mental, pero a continuación resumo algunas de las más importantes:

Universidades españolas

• Universidad de Zaragoza: Control mental, a la española (06/05/2009)
• Universidad de Cartagena: Investigación sobre control mental del ordenador (17/08/2009)
• Universidad Miguel Hernández: Otra noticia más sobre el control mental del ordenador (01/02/2010), Y siguen las noticias sobre el control mental del ordenador (02/02/2010)

Universidades extranjeras que investigan en control mental

• Universidad de Pittsburgh (EE.UU): Dos monos controlan un robot con la mente (30/05/2008), Un mono controla el brazo de un robot con su mente (14/06/2010)
• Universidad de Braunschweig (Alemania):  Control mental sin electrodos en contacto (19/06/2008)
• Universidad de Nueva York (EE.UU.): En la próxima década llegará el control telepático de los ordenadores (18/05/2010)
• Escuela Politécnica Federal de Lausana (Suiza): Control del ordenador con la mente (01/11/2010)
• Universidad de Tel Aviv (Israel): Investigación sobre el control mental del ordenador con la mente en Israel (18/11/2010)
• Universidad de Mahidol (Tailandia): Una noticia sobre investigación en control mental del ordenador en Tailandia (24/11/2010)
• INRIA (Francia): En Francia también investigan sobre el control del ordenador con la mente (16/01/2011)
• Universidad de Brown (EE.UU.): Un interfaz neuronal sigue funcionando después de 1000 días (29/03/2011)
• Universidad Ben-Gurion de Negev (Israel): Otros que se apuntan al control mental del ordenador (05/06/2011)
• Universidad de Duke (EE.UU.): Unos monos "mueven y sienten" objetos virtuales utilizando sólo el cerebro (06/10/2011)
• Centro de Excelencia para el Aprendizaje en Educación, Ciencia y Tecnología (EE.UU.): Otro centro en el que investigan el control mental del ordenador (25/10/2011)

Productos comerciales

• Emotiv: El control mental del ordenador avanza con pasos de gigante (30/06/2008), Más sobre control mental (07/06/2008)
• MindFlex: Control mental: ya lo podemos comprar (30/12/2009)
• Neurosky: Otra empresa que se apunta al control mental (02/07/2010)

Los interfaces cerebro-máquina disponibles en cinco años

Varias veces he hecho referencia al control del ordenador (u otros dispositivos) con la mente. Por ejemplo:

• Otro centro en el que investigan el control mental del ordenador (25/10/2011)
• Otros que se apuntan al control mental del ordenador (16/06/2011)
• En Francia también investigan sobre el control del ordenador con la mente (16/01/2011)

Los interfaces cerebro-máquina (en inglés Brain-Computer Interfaces, BCI), son sistemas de comunicación que permiten transmitir al ordenador instrucciones simplemente con el pensamiento. Como es de imaginar, para muchos usuarios con discapacidad, el empleo de estos sistemas supondrá una mejora considerable de su calidad de vida.

Por ahora son un poco "ciencia ficción": son lentos, necesitan un período de entranamiento bastante largo para que aprendan a interpretar los pensamientos de los usuarios y el porcentaje de acierto no está muy cerca del 100%.

Sin embargo, todo es cuestión de tiempo. ¿Cuánto? 5 años, o al menos eso es lo que predice IBM y podemos leer comentado en el artículo El futuro, de cinco en cinco:

3. Lectura de la mente. Es la que más me cuesta aceptar porque por ahora todos los sistemas que he probado en esta línea de investigación son bastante poco fiables pero según IBM en los próximos años avanzaremos considerablemente en los interfaces cerebro-máquina, permitiendo manejar dispositivos tan sólo pensando en las acciones que deben realizar.

[Actualización 21/12/2011]
El artículo original de IBM, con algunos vídeos y extensas explicaciones: The IBM 5 in 5: Our Forecast of Five Innovations That Will Alter the Tech Landscape Within Five Years.

Control mental en la Universidad de Minnesota

En el periódico El Mundo han publicado la noticia Piensa a dónde quieres que vaya y allí ira. Según la noticia:

Científicos de la Universidad de Minnesota (EEUU) han diseñado un interfaz cerebro-ordenador que permite controlar el vuelo de un helicóptero con la mente.

[...]

El sistema no es invasivo -se trata de un 'gorro' que recoge las ondas cerebrales- y que el control de la nave se realizó en tres dimensiones.

"Un interfaz ordenador-cerebro es un sistema que interpreta los pensamientos del usuario para producir comandos que controlen un ordenador o un dispositivo", explican los responsables del estudio.

[...]

La teoría dice que gracias a estos sistemas se podrían mover objetos con la mente, como una prótesis, una silla de ruedas o un helicóptero.
De momento, las cosas no están tan avanzadas como para hacer que nuestra vida funcione mientras estamos sentados en el sofá, pero ya ha habido pequeñas conquistas en este ámbito del control mental. Por ejemplo, DARPA -una división del Pentágono que se dedica a la ciencia más cercana a la ficción- tiene un programa bastante avanzado de control de prótesis.

Lo más reseñable, según los investigadores, son los esfuerzos para hacer que los sistemas no invasivos se aproximen lo más posible a los invasivos, que "presentan varios grados de riesgo asociados con su implantación [en el cerebro]" y que hacen que sean "practicables sólo en casos en los que la habilidad motora está muy limitada y otros métodos de comunicación son inviables".

[...]

El interfaz diseñado por su equipo consta de un sistema montado en una especie de gorro que lee el ritmo sensoriomotor del cerebro, que después es interpretado y calibrado para controlar los movimientos del helicóptero en una pantalla. Gracias a él, las participantes 'pilotaron' el aparato de forma ininterrumpida a través de los aros virtuales con un éxito del 85%.

Más información: Continuous Three-Dimensional Control of a Virtual Helicopter Using a Motor Imagery Based Brain-Computer Interface.

Otro centro en el que investigan el control mental del ordenador

Cada vez aparecen en los medios de comunicación más noticias sobre avances para lograr un sistema que permita controlar el ordenador con la mente o el pensamiento. Es un tema del que he escrito muchas veces, como por ejemplo Situación actual del control mental del ordenador, Otros que se apuntan al control mental del ordenador. Para las personas con algunos tipos de discapacidad, un sistema así les podrá cambiar completamente la vida.

Ahora acabo de leer el artículo Mind Reading Computer System May Help People With Locked-in Syndrome. Según la noticia, en el Center of Excellence for Learning in Education, Science and Technology (CELEST), están desarrollando un prototipo que permite a personas sin movilidad controlar un cursor en la pantalla de un ordenador.

Además, la noticia también está acompañada de un vídeo (en inglés):

Unos monos "mueven y sienten" objetos virtuales utilizando sólo el cerebro

En este blog he escrito varias veces sobre este tema (la úlitma fue Situación actual del control mental del ordenador): controlar el ordenador (y cualquier otra cosa que se pueda controlar a través de un ordenador, es decir, casi cualquier cosa) con el pensamiento.

Acabo de leer el artículo Monkeys "Move and Feel" Virtual Objects Using Only Their Brains. Un paso más: ahora, además de poder realizar ciertas acciones solo con el pensamiento, en el artículo se presenta la primera demostración de interacción bidireccional entre un cerebro y un elemento virtual, ya que además de realizar la acción, también reciben una respuesta directamente en el cerebro. En concreto, en este experimento unos monos movían el brazo virtual de un avatar y recibían una respuesta que indicaba la textura de los elementos por lo que pasaba el brazo virtual.

En la noticia podemos leer:

"Someday in the near future, quadriplegic patients will take advantage of this technology not only to move their arms and hands and to walk again, but also to sense the texture of objects placed in their hands, or experience the nuances of the terrain on which they stroll with the help of a wearable robotic exoskeleton," said study leader Miguel Nicolelis, MD, PhD, professor of neurobiology at Duke University Medical Center and co-director of the Duke Center for Neuroengineering.

"This is the first demonstration of a brain-machine-brain interface (BMBI) that establishes a direct, bidirectional link between a brain and a virtual body," Nicolelis said.

Situación actual del control mental del ordenador

Ya he escrito varias veces sobre el control mental, la última el pasado 5 de junio: Otros que se apuntan al control mental del ordenador.

Acabo de encontrar un artículo del 2 de julio de 2011 que resume muy bien la situación actual del control mental: Mind-Controlled, publicado en el volumen 180, número 1, de la revista ScienceNews. El artículo es un poco largo, pero explica muy bien los distintos tipos de dispositivos que existen hoy en día y lo que es realidad y lo que es mito hoy en día.

Otros que se apuntan al control mental del ordenador

Son muchos los centros a lo largo del mundo que están investigando en el control mental o cerebral del ordenador (cómo controlar el ordenador con la mente). Ya he escrito sobre este tema en numerosas ocasiones anteriores:

• Una noticia sobre investigación en control mental del ordenador en Tailandia (24/11/2010)
• Control mental: ya lo podemos comprar (30/12/2009)
• Otra noticia más sobre el control mental del ordenador (01/02/2010)
• Comunicarse con la mente (10/09/2010)
• Investigación sobre el control del ordenador con la mente en Israel (18/11/2010)

En la Ben-Gurion University of the Negev también están trabajando en ello. Según podemos leer en la noticia Mind-controlled computing for the disabled, unos estudiantes de dicha universidad han desarrollado un sistema que permite escribir textos en un ordenador con la mente. El sistema emplea el hardware Emotiv, un interfaz que inicialmente nació para controlar videojuegos con la mente, pero que también se está empleando para realizar investigación.

Aunque la noticia es prometedora, habrá que esperar a ver un sistema realmente práctico: por ahora, para escribir un correo electrónico de 12 caracteres, los sujetos de los experimentos (especialmente entrenados para la tarea) tardaron ¡7 minutos!

In a series of experiments, able-bodied subjects learned a new action in eight seconds and then typed a 12-character email in about seven minutes. However, Puzis believes that trained users could finish sending a sentence as simple and significant as "I love you, Mom" in as few as four minutes, using only -- you guessed it -- their mind.

Un interfaz neuronal sigue funcionando después de 1000 días

A muchas personas el tema del control mental del ordenador o la unión hombre-máquina les puede parecer de ciencia ficción, sacado de las películas Robocop o Terminator, pero es un tema que se está investigando y desarrollando en la actualidad.

Estos avances técnicos pueden ayudar a muchas personas con discapacidad física a paliar sus problemas. Sobre el control del ordenador con la mente ya he escrito en numerosas ocasiones (Una noticia sobre investigación en control mental del ordenador en Tailandia).

Ahora acabo de leer la noticia BrainGate neural interface system reaches 1,000-day performance milestone. En la Brown University (Rhode Island, Estados Unidos), implantaron a una mujer con tetraplejia un sistema llamado BrainGate. 1000 días después, la mujer todavía puede controlar un cursor en el ordenador con el pensamiento (pensaba en mover el cursor con la mano), con un porcentaje de éxito superior al 90%.

Por ahora, las tareas que se pueden realizar son muy limitadas y no funciona a la perfección, pero la investigación sigue avanzando y es posible que en pocos años existan sistemas comerciales.

En Francia también investigan sobre el control del ordenador con la mente

En la noticia Now, you can control computer commands by thought,se anuncia el sistema OpenViBE, desarrollado por el INRIA francés.

OpenViBE permite crear Brain-Computer Interfaces (BCI), sistemas de comunicación que permiten transmitir al ordenador instrucciones simplemente con el pensamiento.

En el siguiente vídeo oficial se detallan las características de este sistema:

Otras entradas relacionadas:

• Una noticia sobre investigación en control mental del ordenador en Tailandia (24/11/2010)
  
• Otra noticia más sobre el control mental del ordenador (1/2/2010)
• Control mental: ya lo podemos comprar (30/12/2009)
  

Una noticia sobre investigación en control mental del ordenador en Tailandia

Lo del control del ordenador mediante el pensamiento parece que se está convirtiendo en una "obsesión" en este blog, pero nada más lejos de la realidad. Ya he escrito sobre este tema en numerosas ocasiones anteriores:

• Control mental: ya lo podemos comprar (30/12/2009)
• Otra noticia más sobre el control mental del ordenador (01/02/2010)
• Comunicarse con la mente (10/09/2010)
• Investigación sobre el control del ordenador con la mente en Israel (18/11/2010)

Lo que en realidad ocurre es que hay mucha gente investigando en ello y, como es algo bastante sorprendente, los medios de comunicación se hacen eco constantemente de los pequeños avances que se producen. Porque por ahora, estamos bastante lejos de tener un sistema que funcione correctamente y que sea una realidad comercial.

Acabo de leer en el periódico Bangkok Post la noticia Technology puts mind over body. En esta ocasión, se trata de un sistema llamado iThink2 desarrollado en la Mahidol University de Tailandia.

En la siguiente imagen podemos ver en que consiste este dispositivo: una especie de gorra con sensores que detecta las señales eléctricas del cerebro (obtiene un electroencefalograma, o EEG) y aplicando algoritmos de reconocimiento de patrones, logra traducir los "pensamientos" en acciones en el ordenador.