Gondolatvezérlésű robotkart fejlesztett egy 17 éves középiskolás

A virginiai Potomac középiskola 17 éves diákja, Benjamin Choi már kisiskolás korában elbűvölődött az agyi vezérlésű robotikus protézisektől, amelyekkel először a ’60 Minutes’ dokumentumfilmben találkozott. Az ötlet, hogy valaki csupán a gondolatai segítségével irányíthasson egy mesterséges kart teljesen lenyűgözte, olyannyira méghozzá, hogy tíz évvel később nekiállt a saját megoldásának fejlesztéséhez.

A fiatal Ben a koronavírus-járvány legelső hullámai során határozott úgy, hogy megcsinálja a robotkart, amit otthon, egy alagsori pingpongasztalon kialakított rögtönzött „laboratóriumban” tervezett, majd valósított meg. Mindehhez pedig nem is volt másra szüksége, csupán egy 3D-nyomtatóra, gumiszalagra, pár csavarra és horgászzsinórra.

Ez a verzió agyhullám-adatok és fejmozdulatok segítségével működött, az erre szolgáló programot pedig ugyancsak ő írta meg. Ezt a módszert egyébként EEG-nek, elektroenkefalográfiának hívjuk, amit általában különböző agyi rendellenességek diagnosztizálására használ az orvostudomány. A fiatal feltaláló ezt a módszert használta arra, hogy az agyi beültetést egy külső, fejre rakható eszközzel váltsa ki.

Ben rendszere két elektródát használ: egy alapszintű érzékelőt, amely a fülcimpára csíptethető, és egy másikat a homlokon, amely az EEG-adatokat gyűjti. A homlokelektróda az agyhullámokról szóló információkat veszi fel, amelyeket Bluetooth-on keresztül a protéziskarban lévő mikrochipre küld. A Choi által létrehozott, szintén a chipbe ágyazott mesterséges intelligencia modell megfejti az adatokat, és az agy gondolkodásának előrejelzésévé alakítja azokat. A kar a fej gesztusai alapján is mozog, és szándékos pislogással megáll.

Miután elkészült, a gondolatvezérlésű robotkart ezután egy részletes elkészítési útmutató kíséretében teljesen ingyen felhasználásra bocsátotta.

A fiatal tehetség ezután nekilátott egy ennél profibb robot-protézis elkészítéséhez, amelyet olyan mérnöki minőségű anyagokból készített el, ami akár négy tonna súlyt is képes elviselni. Ez a változat természetesen már több ráfordított pénzből készült, mint a pár tízezer forintos elődje, de a 300 dolláros, mintegy 100.000 forintos elkészítési árán még így is jelentősen olcsóbb, mint bármelyik másik hasonló protézis a piacon. Az olcsóbb, de jobb minőségű végtagprotézisért például jellemzően 7000 dollárt, körülbelül 2,5 millió forintot kérnek (és ezek még csak nem is gondolatvezérlésűek), de a Modular Prosthetic Limb szuper fejlett karjáért 500.000 dollárt, 181 millió forintot is elkérhetnek.

A találmányának köszönhetően a 17 éves Ben bekerült a ‘Regeneron Science Talent Search’ , Amerika egyik legrégebbi és legrangosabb középiskolásoknak szóló tudományos és matematikai versenyének idei döntőjének 40 legjobbja közé, ami egy hatalmas tudományos elismeréssel ér fel. „Sokat jelent nekem, hogy a munkámat így elismerik. Határozottan nagyon hálás vagyok, hogy döntős lettem.” – mondta Ben a versenyt követően.

Az első helyezett egyébként a washingtoni Eastlake High School középiskola szintén tinédzserkorú tanulója, Christine Ye lett, aki a neutroncsillagok ütközéseiből származó gravitációs hullámok elemzésére fejlesztett ki egy szenzációs új módszert.

A fiatal fiú mindezen túl a Regeneron Nemzetközi Tudományos és Mérnöki Vásáron, a Microsoft Imagine Cupon és a Nemzeti At-Home STEM Versenyen is díjakat nyert a találmányával, amit még a Johns Hopkins Egyetem neuroprotézisekkel foglalkozó biomérnöke, Brock Wester is csak méltatott. A neves kutató szerint Ben gondolatvezérlésű protézise egészen lenyűgöző munka, főként annak fényében, hogy a 60 Minutes című sorozatban bemutatott protéziseken egy óriási kutatócsoport dolgozott, ő viszont teljesen egyedül készített egy, még azoknál is izgalmasabbat.

„Az, hogy képes volt megépíteni ezt a végtagot, kifejleszteni a vezérlést és az algoritmusokat, hogy valós időben dekódolja az idegi jeleket, hogy elküldhesse ezeket a vezérlőjeleket egyszerűen lenyűgöző” – mondta Wester. „Folytatnia kellene a kutatást ezen a szakterületen, mert számos jelentős dologgal járulhat hozzá [az ez irányú fejlesztésekhez]”.

Ezt a tanácsot pedig Ben meg is fogadja, aki főiskolán tervezi folytatni a mérnöki tanulmányait, célja pedig nem kisebb, mint hogy klinikai vizsgálatot végezzen felső végtagveszteségben szenvedő betegeken. A fejlesztésével nem mellesleg már most segített, legalábbis két ideiglenes szabadalmat már szerzett: egyet a neuroprotézisre, egyet pedig az agyhullámokat értelmező algoritmusra.

via – LadBible, Smithsonian Magazine