Следующим большим шагом в персональных аудиотехнологиях может стать не только улучшение качества звука, но и спасение жизней. Сонливость за рулем, наряду с вождением в состоянии опьянения, под действием наркотиков и отвлечением, является тихим убийцей на наших дорогах. По статистике, сонливость становится причиной более 300 000 зарегистрированных полицией аварий, 100 000 травм и до 6 400 смертей ежегодно в США.
В борьбе с этой проблемой исследователи из Калифорнийского университета в Беркли разработали прототип наушников, которые могут обнаруживать мозговую активность, связанную с сонливостью. Эти наушники могут стать спасательным кругом против этой часто недооцененной опасности.
Как работают антисонные наушники
Наушники, разработанные инженерами Калифорнийского университета в Беркли, работают как миниатюрное устройство электроэнцефалограммы (ЭЭГ). Если вы не знакомы с электроэнцефалограф, это обычно достаточно громоздкое оборудование со множеством электродов, прикрепленных к голове человека для измерения мозговой активности. Однако команда из Беркли уменьшила эту технологию до размера, который удобно помещается в ушах.
Чтобы достичь этой цели, наушники оснащены несколькими электродами в специальном дизайне, который аккуратно давит на ушной канал, обеспечивая постоянный контакт с кожей для точных измерений. И поскольку уши у всех людей разные, команда также разработала три размера наушников: маленькие, средние и большие, чтобы обеспечить комфорт и надежность даже за пределами лаборатории.
Насколько точны эти наушники?
Для проверки работоспособности наушников исследовательская группа провела испытания с девятью добровольцами. Участники носили наушники, выполняя скучные задачи в темной комнате, чтобы имитировать условия, которые могут вызвать сонливость. Результаты оказались обнадеживающими: наушники смогли обнаружить начало сонливости с точностью, сопоставимой с более сложными медицинскими системами ЭЭГ.
Хотя сигналы, улавливаемые наушниками, были слабее, чем у традиционных электроэнцефалографов, исследователи признали их достаточно хорошими для выполнения задачи. Они были точны на 93,2% при проверке пользователей, которых уже тестировались ранее, и на 93,3% для новых пользователей. Это особенно важно, поскольку это означает, что устройство не требует долгой настройки для каждого человека. Команда использовала умные компьютерные программы, такие как логистическая регрессия, машины опорных векторов (SVM) и алгоритмы случайного леса, чтобы оценить результаты. Для верификации они применяли методы, учитывающие специфику пользователей, оставляли один испытательный тест и одного пользователя вне проверки.
Для водителей эти наушники могут стать системой раннего предупреждения. Обнаруживая начало сонливости, технология может предупредить пользователей до того, как их усталость станет опасной. Это очень важно, поскольку, по данным Фонда AAA, сонливость за рулем становится причиной около 20% всех автомобильных аварий. Но это не только о безопасности на дорогах. Промышленные отрасли, такие как строительство и горнодобывающая промышленность, где сонливость особенно опасна, также могут воспользоваться этой технологией. Она может предотвратить аварии с тяжелой техникой, что значит спасение жизней и снижение травматизма на работе.
Кроме того, эти наушники также обещают применение в интерфейсах «мозг-компьютер». Они могут быть интегрированы с другими датчиками для более комплексного мониторинга здоровья. Это может быть более эффективно, чем текущие датчики в автомобилях и системы камер, которые следят за глазами, но могут иметь проблемы с такими вещами, как солнечные очки или плохое освещение.
Именно поэтому исследовательская группа продолжает совершенствовать дизайн и изучать будущие разработки. Они уже думают о том, чтобы наушники могли выполнять больше функций, например, записывать сердечный ритм, движения глаз и сжатия челюстей. Это может дать более полную картину состояния человека и, возможно, сделать обнаружение сонливости более точным.
🔥 Смотрите также: