§26.Ми мен компьютер арасындағы ақпарат алмасу жүйесі.

Тақырып бойынша 11 материал табылды

§26.Ми мен компьютер арасындағы ақпарат алмасу жүйесі.

Материал туралы қысқаша түсінік

ЖАҢА ҚМЖ; 9.4.4.2 - «компьютер-ми» интерфейс технологиясының ерекшеліктерін оқып білу;

Материалдың қысқаша нұсқасы

9 сынып №28

ДӘІЖО___________

Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі
«» КММ
(білім беру ұйымының атауы)
Қысқа мерзімді (сабақ) жоспары
Нейрокомпьютерлік интерфейс. Компьютер мен ми арасындағы ақпарат алмасу жүйесі. §26.Ми мен компьютер арасындағы ақпарат алмасу жүйесі.

(Сабақ тақырыбы)

Бөлім:	«Координация және реттелу, биофизика»
Педагогтің аты-жөні:
Күні:
Сыныбы: 9 «а,ә,б»	Қатысушылар саны: Қатыспағандар саны:
Сабақтың тақырыбы:	Нейрокомпьютерлік интерфейс. Компьютер мен ми арасындағы ақпарат алмасу жүйесі. §26.Ми мен компьютер арасындағы ақпарат алмасу жүйесі.
Оқу бағдарламасына сәйкес оқу мақсаты	9.4.4.2 - «компьютер-ми» интерфейс технологиясының ерекшеліктерін оқып білу;
Сабақтың мақсаты:	«компьютер-ми» интерфейс технологиясының ерекшеліктерін оқып біледі;

Сабақтың барысы:

Сабақ кезеңі

Мұғалімнің әрекеті

Оқушының әрекеті

Бағалау

Ресурстар

Сабақтың басы

Бұрынғы білімін еске түсіру

Оқушылармен амандасу, түгендеу, сынып тәртібін қадағалау.

«Бір қадам алға..» әдісі арқылы өткен материалды және үй жұмысын пысықтау мақсатында тапсырма беру.

Тапсырма:

Сұрақ: Нейрогуморальды реттелудің жүйкелік және гуморальдық механизмдерін салыстырып, олардың ағзаның күйзеліске бейімделуіндегі рөлін түсіндіріңіз..

Оқушылар амандасады, сынып тәртібін сақтайды.

Оқушылар үй жұмысы бойынша өткен білімдерін еске түсіреді. Берілген тапсырманы орындайды.

Жауабы:

Жүйкелік реттелу:

Жылдам әрекет етеді (секундтар ішінде), жүйке жүйесі арқылы сигналдар тарайды, мысалы, жүрек соғу жиілігін арттыру.

Гуморальдық реттелу:

Баяу әрекет етеді (минуттар, сағаттар ішінде), қанға бөлінетін гормондар арқылы жүзеге асады, мысалы, адреналин мен кортизол деңгейінің көтерілуі.

Күйзеліске бейімделу:

Күйзеліс кезінде симпатикалық жүйке жүйесі іске қосылып, адреналин бөлінеді. Бұл жүрек соғысын жылдамдатады, тыныс алу жиілігін арттырады.

Ұзақ мерзімді бейімделуде гуморальдық реттелу маңызды рөл атқарады, мысалы, кортизол өндірісі артады, бұл ағзаның энергия ресурстарын сақтауға көмектеседі.

Дескриптор:

Жүйкелік және гуморальдық реттелудің ерекшеліктерін салыстырады - 1 балл;

Күйзеліске бейімделудегі механизмдердің рөлін сипаттайды - 1 балл;

Интерактивті панель

Презентация

Биология 9-сынып,Автор: Н.Г.Асанов, А.Р.Соловьева,Б.Т.Ибрагимова . «Атамұра» баспасы 2019ж

Оқушылардың назарын аудару

«Ой қозғау» әдісі

Жүйке импульсі дегеніміз не?

Ми биотогын тіркеудің қандай ерекшеліктерін білесіңдер?

«Қызықты деректер»

- Тақырыпқа байланысты қызықты фактілер, оқиғалар немесе нақты өмірден алынған мысалдар оқушылардың назарын аударуға көмектеседі және олардың материалды жақсырақ есте сақтауына ықпал етеді.

Оймен мәтін теру:

Facebook компаниясы ой толқындарын пайдаланып мәтін теру технологиясын әзірлеуде.

Илон Маск және Neuralink:

Neuralink компаниясы миға имплантанттарды енгізу арқылы адамдарға компьютерлер мен құрылғыларды ой арқылы басқаруға мүмкіндік беруді жоспарлауда.

Әлемдегі алғашқы ми-компьютер интерфейсі:

1999 жылы сал болып қалған пациент алғаш рет ой арқылы компьютер курсорын басқара алды.

Оқушының логикалық ойлау қабілеті дамиды.

Өз ойын, ой-пікірлерін білдіреді. Берілген тапсырманы орындайды.

Жауабы:

Жүйке импульсі дегеніміз не?

Жүйке импульсі – бұл нейрон бойымен электрлік сигнал түрінде таралатын ақпарат. Ол натрий және калий иондарының жасуша мембранасындағы тасымалы арқылы пайда болады.

Ми биотогын тіркеудің қандай ерекшеліктері бар?

Ми биотогын тіркеу электроэнцефалография (ЭЭГ) әдісі арқылы жүзеге асырылады.

ЭЭГ мидың әртүрлі бөліктерінің электрлік белсенділігін көрсетеді.

Әр түрлі толқындар (альфа, бета, дельта, тета) тіркеледі, олар адамның миының күйін (ұйқы, ояу, күйзеліс) сипаттайды.

Дескриптор:

- Жүйке импульсінің анықтамасын нақты және дұрыс сипаттайды -1 балл;

- Ми биотогын тіркеу әдісін (ЭЭГ) және оның маңыздылығын атайды -1 балл;

- Ми биотогы арқылы мидың белсенділігі мен толқындарының ерекшеліктерін түсіндіреді -1 балл;

Интерактивті панель

Презентация

Биология 9-сынып,Автор: Н.Г.Асанов, А.Р.Соловьева,Б.Т.Ибрагимова . «Атамұра» баспасы 2019ж

Сабақтың мақсатын таныстыру

9.4.4.2 - «компьютер-ми» интерфейс технологиясының ерекшеліктерін оқып білу;

Оқу мақсаты бойынша

Дәйек сөз немесе цитата:

"Болашақта адам мен компьютер арасындағы шекара жойылады, және біз ойлау арқылы машиналарды басқара аламыз."

— Илон Маск, Neuralink негізін қалаушы

Кілт сөздер (жұп/топ бөлу үшін):

Нейрокомпьютерлік интерфейс (НКИ)

Ми-компьютер байланысы

Электроэнцефалография (ЭЭГ)

Ми сигналдарын оқу

Нейрондық желілер

Нейростимуляция

Ақпарат алмасу жүйесі

Мидың электрлік белсенділігі

Жаңа сабақтың оқу мақсатын жазады.

Кері байланыс:

«Бас бармақ» әдісі арқылы бағаланады.

«Керемет!» және т.б

Интерактивті панель

Презентация

Биология 9-сынып,Автор: Н.Г.Асанов, А.Р.Соловьева,Б.Т.Ибрагимова . «Атамұра» баспасы 2019ж

Құндылық:

«жасампаздық және жаңашылдық»

Теориялық білім: «компьютер-ми» интерфейс технологиясының ерекшеліктерін сипаттайды; Практикалық дағдылар: «компьютер-ми» интерфейс технологиясының ерекшеліктерін зерттейді; Функционалдық сауаттылық: «компьютер-ми» интерфейс технологиясының ерекшеліктерін түсіндіреді;

Сабақтың оқу мақсатымен байланысты басты құндылықтармен танысады. Ой қозғау жүзеге асады.

Кері байланыс:

«Бас бармақ» әдісі арқылы бағаланады.

«Керемет!» және т.б

Интерактивті панель

Презентация

Биология 9-сынып,Автор: Н.Г.Асанов, А.Р.Соловьева,Б.Т.Ибрагимова . «Атамұра» баспасы 2019ж

Сабақтың ортасы

Жаңа тақырыпты таныстыру

«Бейнетүсіндіру» әдісі. мұғалім жаңа сабақты бейне сурет, кесте арқылы түсіндіру.

Оқушылар жаңа сабақ бойынша дайын кестені дәптерге түртіп жазады. Ой қозғау жүзеге асады.

Кері байланыс:

«Бас бармақ» әдісі арқылы бағаланады.

«Керемет!» және т.б

Интерактивті панель

Презентация

Оқушыларға бағыт бағдар беру

«Проблемалық оқыту әдісі»

Мақсаты: Оқушылардың нақты өмірлік жағдайларды шешуге қабілетін арттыру.

Тапсырма

Сіздің ойыңызша, «компьютер-ми» интерфейсі қандай салаларда қолданылуы мүмкін? Қандай негізгі мәселелерді шешуге мүмкіндік береді? Бұл технологияның қоғамға әсерін сипаттап, бір артықшылық және бір кемшілікті атап өтіңіз.

Нұсқаулықтар:

Мәтінді оқып, «компьютер-ми» интерфейсінің анықтамасын анықтаңыз.

Оның қандай салаларда қолданылатынын ойланыңыз.

Бір артықшылық пен бір кемшілікті анықтаңыз.

Қоғамға әсерін талдап, өз ойыңызды қорытындылаңыз.

Жауабы:

Қолданылатын салалар:

Медицина: сал ауруына ұшыраған адамдардың протездерді басқаруына мүмкіндік береді.

Білім беру: жаңа ақпаратты жылдам үйренуге жағдай жасайды.

Өнеркәсіп: адам еңбегін автоматтандыру арқылы өндірісті тиімді етеді.

Негізгі артықшылығы:

Мүмкіндігі шектеулі адамдарға өз әлеуетін жүзеге асыруға көмектеседі.

Негізгі кемшілігі:

Құпиялылық және қауіпсіздік мәселелері туындауы мүмкін (мәліметтерді қорғау).

Қоғамға әсері:

Бұл технология өмір сапасын жақсартып, медицина мен өндіріс салаларында революциялық өзгерістер әкеледі. Алайда, қауіпсіздік пен этикалық мәселелерді шешу маңызды.

Дескриптор:

- «Компьютер-ми» интерфейсінің анықтамасын дұрыс беру -1 балл;

- Қолданылатын салалар туралы нақты мысалдар келтіру -2 балл;

- Бір артықшылық пен бір кемшілікті көрсету -2 балл;

-Қоғамға әсерін талдау және логикалық қорытынды шығару -3 балл;

Интерактивті панель

Презентация

Биология 9-сынып,Автор: Н.Г.Асанов, А.Р.Соловьева,Б.Т.Ибрагимова . «Атамұра» баспасы 2019ж

Практикалық тапсырмалар беру.

«Деректермен жұмыс әдісі»

Мақсаты: Графиктерді, диаграммаларды, карталарды, және басқа визуализация құралдарын талдау қабілетін дамыту.

Тақырып: Нейрокомпьютерлік интерфейс

Берілген деректер:

Қолдану салалары:

Медицина: Протездерді басқару.

Өндіріс: Құрылғыларды автоматтандыру.

Білім беру: Жаңа білімдерді жылдам меңгеру.

Технология тиімділігі:

Протездерді басқарудағы дәлдік деңгейі: 85%.

Жаңа білімдерді меңгеру тиімділігін арттыру: 50%.

Шығындар:

Технологияны енгізу шығындары жоғары.

Қоғамдық пікірталас:

Құпиялылық мәселелері бойынша алаңдаушылық туындап жатыр.

Тапсырма

Берілген деректерді пайдаланып, нейрокомпьютерлік интерфейс технологиясының ең тиімді саласын анықтаңыз. Таңдауыңызды негіздеңіз.

Жауабы:

Тиімді сала:

Медицина саласы ең тиімді болып табылады. Себебі, протездерді басқарудағы дәлдік деңгейі 85%, бұл мүмкіндігі шектеулі адамдардың өмір сапасын жақсартуға айтарлықтай әсер етеді. Сонымен қатар, бұл технология денсаулық сақтау саласында адамдардың өмір сүру қабілеттерін қалпына келтіру мүмкіндігін береді.

Дескриптор:

- Берілген деректерді пайдаланып, тиімді саланы анықтайды-2 балл;

-Саланың тиімділігін нақты деректермен дәлелдейді -2 балл;

-Жауаптың логикалық және түсінікті болуы -1 балл;

Интерактивті панель

Презентация

Биология 9-сынып,Автор: Н.Г.Асанов, А.Р.Соловьева,Б.Т.Ибрагимова . «Атамұра» баспасы 2019ж

Бағалау

«STEM тәсілі»

Мақсаты: Жаратылыстану ғылымдарын технологиямен, инженериямен және математиканы біріктіре отырып қолдану.

Тапсырма

Сіз нейрокомпьютерлік интерфейсті дамыту бойынша топтың мүшесісіз. Топтың міндеті – технологияны мүмкіндігі шектеулі адамдардың қолданысы үшін жақсарту.

Сұрақтар:

Жаратылыстану ғылымы: Ми сигналдарын тіркеу үшін қандай биологиялық принциптер қолданылады?

Технология: Құрылғыны жасау үшін қандай технологиялық компоненттер қажет?

Инженерия: Бұл құрылғыны қалай тиімді және қолдануға ыңғайлы етіп жобалауға болады?

Математика: Деректерді талдау үшін қандай математикалық модельдер қолданылуы мүмкін?

Жауабы:

Жаратылыстану ғылымы:

Ми сигналдары нейрондар арасындағы электрлік және химиялық байланыстар арқылы беріледі. Электроэнцефалография (ЭЭГ) ми сигналдарын тіркеудің негізгі принципіне негізделеді.

Технология:

Құрылғыға арналған биосенсорлар.

Деректерді компьютерге жіберетін Bluetooth немесе Wi-Fi модульдері.

Инженерия:

Құрылғы жеңіл, ұтқыр және киюге ыңғайлы болуы үшін оның дизайны икемді және модульдік болуы қажет. Басқа құрылғылармен біріктіру мүмкіндігін арттыру маңызды.

Математика:

Деректерді талдау үшін машина оқыту алгоритмдері және нейрондық желілер қолданылады. Бұл сигналдарды өңдеп, басқару командаларын нақты құруға мүмкіндік береді.

Дескриптор:

-Жаратылыстану ғылымдарының қағидаларын сипаттайды -2 балл;

- Технологиядағы қолданылатын компоненттерді анықтайды -2 балл;

- Инженерлік тұрғыдан тиімді жобалау шешімдерін ұсынады -2 балл;

-Математикалық модельдерді нақтылайды және түсіндіреді -2 балл;

Интерактивті панель

Презентация

Биология 9-сынып,Автор: Н.Г.Асанов, А.Р.Соловьева,Б.Т.Ибрагимова . «Атамұра» баспасы 2019ж

Сабақтың соңы

Кері байланыс беру

Қысқа кері байланыс әдісі: "Бір сөйлем" тәсілі

Шарт:

Оқушылар сабақ соңында тақырып бойынша өз түсінігін бір ғана сөйлеммен қорытындылап жазады немесе айтады.

Сұрақ:

"Нейрокомпьютерлік интерфейс дегеніміз не және ол қандай артықшылықтар береді?"

Артықшылықтары:

Уақытты үнемдейді.

Оқушылардың негізгі ойды жинақтап айту дағдысын дамытады.

Мұғалім оқушының тақырыпты қаншалықты түсінгенін жылдам бағалай алады.

Жауабы:

"Нейрокомпьютерлік интерфейс – бұл ми сигналдарын құрылғыларды басқаруға пайдалану технологиясы, ол медицинада адамдардың өмір сапасын жақсартады."

Кері байланыс:

«Бас бармақ» әдісі арқылы бағаланады.

«Керемет!» және т.б

Интерактивті панель

Презентация

Биология 9-сынып,Автор: Н.Г.Асанов, А.Р.Соловьева,Б.Т.Ибрагимова . «Атамұра» баспасы 2019ж

Білімді игеруді жақсарту және оны тәжірибеге көшіру

Шығармашылық жұмыс. Тірек сызба

§27.Гомеостазды сақтау механизмі.

Білім алушылар келесі тақырыптың тақырыбымен және тірек сызба сызады. Ой қозғау жүзеге асады.

Кері байланыс:

«Бас бармақ» әдісі арқылы бағаланады.

«Керемет!» және т.б

Биология 9-сынып,Автор: Н.Г.Асанов, А.Р.Соловьева,Б.Т.Ибрагимова . «Атамұра» баспасы 2019ж

ҚЫСҚА МЕРЗІМДІ ЖОСПАРҒА ҚОСЫМША

«Бейнетүсіндіру» әдісі. мұғалім жаңа сабақты бейне сурет, кесте арқылы түсіндіру.

Кезең	Мазмұны
Кіріспе	«Компьютер-ми» интерфейсі – бұл ми мен компьютер арасында ақпарат алмасуға мүмкіндік беретін технология. Оның басты мақсаты – ми сигналдарын оқып, құрылғыларды ой арқылы басқару.
Негізгі бөлім
Қызметі:	- Ми сигналдарын тіркеу (ЭЭГ көмегімен). - Тіркелген сигналдарды компьютерге өңдеу үшін жіберу. - Ақпаратты түсініп, құрылғыны басқару (мысалы, робот, протез).
Қасиеті:	- Жылдам әрекет етеді (миллисекундтар ішінде). - Сигналдарды дәл оқуды талап етеді. - Әртүрлі құрылғыларды басқаруға бейімделеді.
Маңызы:	- Мүгедектерге көмектесу (протездерді басқару, сал ауруы бар адамдар үшін қарым-қатынас мүмкіндігін беру). - Ғылым мен өндірісте адамның мүмкіндіктерін кеңейту. - Әскери, білім беру және ойын индустриясында қолдану.
Не үшін керек?	- Мүгедектер үшін тәуелсіз өмір сүруге жағдай жасау. - Робототехниканы басқару арқылы адам еңбегін жеңілдету. - Ми функцияларын зерттеу және дамытуға үлес қосу.
Қорытынды:	«Компьютер-ми» интерфейсі – адамның табиғи қабілеттерін кеңейтетін және өмір сапасын жақсартатын болашақ технологиясы. Ол ғылым мен медицинада ерекше маңызды рөл атқарады.

Қосымша тапсырмалар

«Кілт сөздерді сәйкестендіру» әдісі бойынша оқу мақсатына сай тапсырма беріледі.

Нейрокомпьютерлік интерфейс (НКИ)
Нейропротездеу
Кохлеарлы нейроимплантант
Магниттік-резонанстық томограф (МРТ)

Имплантаттар көздің зақымданған торлы қабығынан сигналдың берілуін қамтамасыз етеді.
Мидың тереңіндегі нейрондардың эклектикалық белсенділігін зерттеуге арналған.
Жүйке жүйесінің бұзылған қызметін қалпына келтіруге арналған жасанды құрылғы.
Ми мен электрондық құрылғы арасындағы ақпарат алмасатын техникалық жүйе.

«Биологиялық диктант» әдісі. Бос орындарға тірек сөздерді орналастырыңыз.

Нейрокомпьютерлік интерфейс (НКИ) (сондай - ақ тікелей нейрондық интерфейс, ми интерфейсі, "ми-компьютер" интерфейсі) - ми арасындағы үшін құрылған жүйе.........................Бір бағыттағы интерфейстерде сыртқы құрылғылар сигналдарды қабылдай алады немесе оған сигналдар жіберу (мысалы, көздің торын электрондық имплантатпен қалпына келтіру). Екі бағытталған интерфейстер ми мен сыртқы құрылғыларды алмасуға мүмкіндік береді.................................. екі бағытта да. Нейрокомпьютерлік интерфейстің негізінде әдіс жиі қолданылады................................................................ .

Тірек сөздер: ақпарат алмасу, биологиялық кері байланыс, ақпарат, ми, электрондық құрылғы (мысалы, компьютер).

Дескриптор:

- НКИ жұмыс істеу принципін біледі – 2 балл;

1-тапсырма. Инвазивті нейрокомпьютерлік интерфейстің ерекшеліктерін сипаттаңыз.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2-тапсырма. НКИ пайдаланылатын өмірден үш мысал келтіріңіз?

3-тапсырма. Мысал келтіре отырып, жүйке жүйесінің немесе сенсорлық органдардың бұзылған функцияларын қалпына келтіру үшін жасанды құрылғыларды жасаумен және имплантациялаумен айналысатын неврология саласының маңыздылығын түсіндіріңіз.

Дескриптор:

- НКИ түрлерін сипаттайды – 3 балл;

- НКИ өмірде пайдалануына мысалдар келтіреді – 2 балл;

- НКИ маңыздылығын түсіндіреді – 3 балл;

Оқушыға беретін мәтін.

9.4.4.2 - «компьютер-ми» интерфейс технологиясының ерекшеліктерін оқып білу.

§26.Ми мен компьютер арасындағы ақпарат алмасу жүйесі.

• Нейрокомпьютерлік интерфейс (НКИ) – ми мен электрондық құрылғы арасындағы ақпарат алмасатын техникалық жүйе.

• Мидың электрондық құрылғымен әрекеттесу әдісі бойынша жүйенің 3 типі:

1. Мидан электрондық құрылғыға ақпарат беретін

2. Электрондық құрылғыдан миға ақпарат беретін

3. Ми мен құрылғы арасында ақпарат алмасуды жүзеге асыратын екі бағытты жүйе

• Ми мен компьютер арасындағы ақпарат алмасу жүйесінің 2 практикалық мақсаты:

1) Медициналық мақсат 2) Әрекеттесу мақсаты – гаджеттермен, электрондық ойындармен, виртуалды әлем қолдануы.

• Нейропротездеу – жүйке жүйесінің бұзылған қызметін қалпына келтіруге арналған жасанды құрылғы не сенсорлық мүшелер жасаумен және имплантациялаумен айналысатын неврология саласы

• Сенсорлық мүшелер: Нейропротездер, Нейроимпланттар

• Қазіргі кезде өте көп қолданылатын имплантат: Кохлеарлы нейроимплантат

• НКИ-дің нейропротездеуден түбегейлі айырмашылығы: НКИ шеткі жж-мен емес, ОЖЖ-мен әрекеттесетін құрылғының едәуір тар класы

I-Ғалымдар

"Ми — компьютер" интерфейстерінің тарихы жүз жылдан асады. 1875 жылы Ричард Кэтон жануардың миының бетінде электр сигналдарын тапты, ал 1929 жылы Ханс Бергер ЭЭГ-мен тәжірибе нәтижелерін жариялады және электр сигнализациясына арналған мидың қабілетін орнатты. Адам мен компьютер симбиозының мүмкіндігі 1960 жылы DARPA агенттігінің зерттеушісі ретінде қарастырылып, алғашқы уақытта кеңейтілген интеллект, толығымен жасанды, жоғары болады деп саналды. Бұл ғылыми бағыт XX ғасырдың басында эксперименталдық медицина институтында (Санкт-Петербург) пайда болды. Бұл идеяларды дамыта отырып, П. К. Анохин 1935 жылдан бастап Кері байланыс принципі адамның жоғары бейімделген реакцияларын, сондай-ақ оның ішкі ортасын реттеудегі шешуші рөлге ие екенін көрсетті. Нәтижесінде функционалдық жүйелердің теориясы әзірленді, оны нейро-компьютерлік интерфейстерде пайдаланды. Н.П. Бехтереваның 1968 жылдан 2008 жылға дейін жұмыстар үлкен үлес қосты.

Бірінші нейроинтерфейсті Stimoceiver деп санауға болады-FM радиосының көмегімен сымсыз желі арқылы басқарылатын электродты құрылғы. 1950-ші жылдары Йель университетінің нейрохирург Хосе Дельгадо, оны бұқа миында сынаған, және алғаш рет НКИ көмегімен жануар қозғалысының бағытын өзгертті (нейрокомпьютерлік интерфейс -прим. ред. қара).

1960-ші жылдары нейрофизиолог Грей Уолтер, Адамның бас терісіндегі электродтарды пайдалана отырып, адамның үлкен саусағының қозғалысынан қозуды тіркеді. 1972 жылы кохлеарлық имплант құрылды — нарықта коммерциялық табысты болған алғашқы нейропротез.Қазіргі уақытта 25 мыңнан астам саңырау адамдарға естуге мүмкіндік беретін құрылғыларды пайдаланады.

1998 жылы Филип Кеннеди зерттелетін адамға алғашқы нейроинтерфейсті енгізді. Ол суретші және музыкант Джонни Рей болды. Қол қимылдарын ойлай немесе елестете отырып, Рей компьютер экранында курсорды басқарды. 1999 жылы Калифорния университетінің Ян Дэна тобы мысықтың көру жүйесінің сигналдарын ашып, миы қабылдаған бейнелерді орнатты. 2000 жылға қарай Николелис тобы джойстикпен манипуляция кезінде маймылдың қозғалысын жаңғыртатын НКИ құрды. Ал 2004 жылдың маусымында бірінші "адам-киборг" Мэтью Нэйгл cyberkinetics Inc нейроинтерфейсімен толық функционалды нейроимплантты алды.

Егер нейроинтерфейстерді әзірлеу тарихындағы ең ықпалды үш зерттеушіні таңдасаңыз, онда ол Филипп Кеннеди, Уильям Добелл болады.

II-Медицина

Қазір нейроинтерфейстер көптеген қолдану салаларында орын алады. Бірінші облыс-медицина. Нейроинтерфейстер неврологиялық диагностикада қолданылады. Сонымен қатар, ми функцияларын қалпына келтіруге ықпал ететін НКИ-нейрофидбэк аспаптары бар - пациент осындай кері байланыс негізінде өзінің жағдайын басқаруды үйренеді. Басқа перспективалы бағыт нейропротездеу болып табылады. Зақымдалған өткізгіш нервтерді "жөндеу" мүмкін болмаған кезде, мысалы, парализденген аяқ-қолдарда оларды бұлшық ет сигналдарын жүргізу үшін қызмет ететін электродтармен ауыстыруға болады. Қазір кохлеарлы имплантаттардан басқа көз торының нейрондық имплантаттары бар, олар көзді қалпына келтіруге көмектеседі. Болашақта мұндай жүйелер роботтардың "аватарлармен" жасау үшін пайдаланылуы мүмкін.

Инвазивті және жартылай инвазивті нейроинтерфейстермен негізгі проблема жүйке ұлпасының электрод — нервтердің зақымдануы болып табылады.Тұрақты қосылысты қамтамасыз ететін жүйке тіні мен электродты ажырату технологиясы қажет. Басқа мәселе электродпен байланыс үшін "дұрыс нервті" табу болып табылады, бұл мидың тығыз қапталған қабығында қиын.

Ми ғана емес, барлық жүйке ұлпасы өте нәзік объект. Бұл, мысалы, торлы (көрнекі өңдеу нейрондарының бес қабаты бар) байланысатын құруға кедергі жасайды. Сау тормен өзара әрекеттесетін құрылғылар үшін НКИ емес, тікелей торға кескінді көрсететін мини-дисплейлер немесе дисплейлер-тыншылық фильмдерде көруге болатын контактілі линзалар.

Бірақ ең маңызды мәселе-НКИ дәлдігі. Егер инвазивті үшін дәлдік нейрохирург пен нейрондардың дұрыс тобымен сенімді қарым-қатынасты қамтамасыз ететін материалдарға тәуелді болса, онда инвазивті емес нейроинтерфейстер үшін дәлдік-бұл ең алдымен тіркелетін ақпаратты өңдеу алгоритмдерінің дәлдігі.

Инвазивті емес нейроинтерфейстердің міндеті-электр немесе магниттік өріс бойынша нейрондар тобының белсенділігін қалпына келтіру. Бұл тапсырма математикалық дұрыс емес-ол жалғыз шешім жоқ.

Сонымен қатар, нейроинтерфейстің (мысалы, роботтың немесе қол протезінің қалаулы қозғалысы) жұмысының қажетті нәтижесі мен датчиктердің белсенділігімен тіркелетін байланыстың эксперименталды орнатуы да балама бар. Осылайша нейроинтерфейсті "оқыту" жүргізіледі, одан кейін ол "белгілі бір қозғалыс ниеті — тиісті моторларға команда"режимінде жұмыс істейді. Және, әрине, орнатылған байланыс әрдайым дәл емес, қателерге, басқа электродтардың белсенділігіне және уақытша өзгерістерге төзімді.

III- Робототехника

Білім беру робототехникасын біріктіру және нейропилотациялауды оқыту осы екі салаға да жақсы әсер етуі мүмкін: конструктор бөлшектерінен өз бетінше ойлап тапқан және жиналған робот немесе мидан келе жатқан командалардың көмегімен әзірленген және нөлден жасалған робот қиялды таң қалдырады және робототехниканы әлі зерттемеген балалардың, сондай-ақ не себепті сабақ тастағандардың дамуына қуатты ынталандыру береді (бұл жалпы проблема, ол туралы осындай оқушылардың мұғалімдері мен ата-аналары жиі айтады)., әсіресе, егер сабақтар тек легоробот негізінде өткізілсе).

Сонымен, нейропилотирлеу-бұл мамандандырылған БҚ көмегімен виртуалды нысандарды немесе робототехникалық құрылғыларды басқаруға мүмкіндік беретін нейроинтерфейстен алынған деректерді пайдалана отырып, технология. Нейрокомпьютерлік интерфейс (НКИ) немесе ми – компьютер (ИМК) интерфейсі – бұл компьютер сияқты электрондық құрылғы мен ми арасындағы ақпарат алмасу үшін құрылған жүйе. Нейрокомпьютерлік интерфейстің негізінде жиі биологиялық кері байланыс әдісі қолданылады.

Виртуалды нақтылық ойындар мен құрылғылар — НКИ қолдану медицинадан кейінгі екінші аймақ. Және мұнда виртуалды Роботтар-"аватарлар", НКИ басқаратын, қазір бар.

Ойын-сауық және ойын-сауық саласында нейроинтерфейстерді бірінші қолдану-бұл 2003 жылы Interactive Productline швед компаниясы жасаған Mindball үстел ойыны, онда екі ойыншы миының электр белсенділігінің көмегімен үстелде сырғанайтын допты басқарады.

ҚАЗІР ойын-сауық нейроинтерфейстер нарығында үш негізгі ойыншыны бөлуге болады: NeuroSky, Emotiv және OCZ.

NeuroSky, Кремний алқабының компаниясы, MindWave ($80) қымбат емес нейроинтерфейстердің бірін шығарады, мидың төрт жиілігін ғана емес, сондай-ақ моргание да тіркеуге қабілетті.

Екі жиілікті (альфа және бета) тіркей алатын, сондай-ақ бет және көз бұлшық азайту үшін OCZ Technology бастап Neural Impulse Actuator (немесе NIA) өндірісінен жақында алынған азырақ ($90).

Ең озық Emotiv EPOC Emotiv Systems ($299 құны) бастап, мидың 13 жиілігін тіркейтін, бұлшық еттердің қысқаруы және екі гироскоптардың көмегімен тіпті бас қозғалысы. Үш электродқа қарағанда OCZ NIA, EPOC 14 электродқа ие.

Жүктеу

Бөлісу

ЖИ арқылы жасау

Файл форматы:

docx

Биология Сабақ жоспары 9 сынып

08.12.2024

293

Жүктеу

ЖИ арқылы жасау

Жариялаған:

Тезекбаева Карлыгаш Толешовна

Бұл материалды қолданушы жариялаған. Ustaz Tilegi ақпаратты жеткізуші ғана болып табылады. Жарияланған материалдың мазмұны мен авторлық құқық толықтай автордың жауапкершілігінде. Егер материал авторлық құқықты бұзады немесе сайттан алынуы тиіс деп есептесеңіз,
шағым қалдыра аласыз

§26.Ми мен компьютер арасындағы ақпарат алмасу жүйесі.

§26.Ми мен компьютер арасындағы ақпарат алмасу жүйесі.

Химия пәні

Тарих пәні

Биология пәні

Ағылшын тілі пәні

География пәні

Информатика пәні

Мектепке дейінгі білім беру

«Қазақ тілі» жəне «Қазақ əдебиеті»

Дене шынықтыру

Білім алушылардың білім сапасын арттыру

Инклюзивті білім беру