EA2012 BCI - Revision history

Mercierm: /* Conclusion */

2012-12-02T14:33:40Z

Conclusion

← Older revision		Revision as of 14:33, 2 December 2012
Line 95:		Line 95:

	===Conclusion===		===Conclusion===
	Les interfaces Cerveau-Machine semblent devenir de plus en plus ~~accessible~~ au grand public: ~~Les~~ prix sont en forte baisse et les technologies utilisées permettent une ~~meilleur~~ performance en supprimant les contraintes. L'aide au ~~handicape~~ devient elle aussi beaucoup plus abordable grâce à ces nouveaux dispositifs: ~~Par~~ exemple ils peuvent être utilisés pour le pilotage d'un fauteuil roulant par les mouvements du visage.		Les interfaces Cerveau-Machine semblent devenir de plus en plus accessibles au grand public: les prix sont en forte baisse et les technologies utilisées permettent une meilleure performance en supprimant les contraintes. L'aide au handicap devient elle aussi beaucoup plus abordable grâce à ces nouveaux dispositifs: par exemple, ils peuvent être utilisés pour le pilotage d'un fauteuil roulant par les mouvements du visage.

	Ces dispositifs sont basés sur des technologies encore jeunes. Nous pouvons donc attendre de meilleurs performances dans l'avenir. De plus, la multimodalité déjà ~~utilisé~~ dans la plupart des BCI, offre une infinité de combinaisons à explorer pour améliorer l'utilisabilité de ces nouveaux outils.		Ces dispositifs sont basés sur des technologies encore jeunes. Nous pouvons donc attendre de meilleurs performances dans l'avenir. De plus, la multimodalité déjà utilisée dans la plupart des BCI, offre une infinité de combinaisons à explorer pour améliorer l'utilisabilité de ces nouveaux outils.

	===Références===		===Références===

Mercierm: /* OpenEEG */

2012-12-02T14:32:12Z

OpenEEG

← Older revision		Revision as of 14:32, 2 December 2012
Line 86:		Line 86:
	====OpenEEG====		====OpenEEG====
	[[Image:OpenEEG.jpg\|right\|thumb\|200px\|Logo OpenEEG]]		[[Image:OpenEEG.jpg\|right\|thumb\|200px\|Logo OpenEEG]]
	Contrairement aux deux produits détaillés ci-dessus, OpenEEG est en ~~faite~~ un projet libre fournissant les connaissances nécessaires à la création de sa propre BCI.		Contrairement aux deux produits détaillés ci-dessus, OpenEEG est en fait un projet libre fournissant les connaissances nécessaires à la création de sa propre BCI.

	Avantages et Inconvénients		Avantages et Inconvénients

Mercierm: /* Emotiv - EPOC */

2012-12-02T14:31:20Z

Emotiv - EPOC

← Older revision		Revision as of 14:31, 2 December 2012
Line 71:		Line 71:
	====Emotiv - EPOC====		====Emotiv - EPOC====
	[[Image:Emotiv-EPOC.png‎\|200px\|right\|thumb\|EPOC]]		[[Image:Emotiv-EPOC.png‎\|200px\|right\|thumb\|EPOC]]
	Nous avons pu tester ce casque dans le cadre de ce cours grâce au Laboratoire d'Informatique de Grenoble (LIG) qui nous a prêté le matériel. Il détecte beaucoup plus d'états ~~mental~~ et de mouvements du visage que le précédent. Il est toutefois plus contraignant à utiliser car les ~~électrode~~ doivent être humidifiées de solution saline pour permettre une utilisation correcte. Il est d'avantage destiné à la recherche qu'au grand public tant par son prix que par le nombre d'applications proposées.		Nous avons pu tester ce casque dans le cadre de ce cours grâce au Laboratoire d'Informatique de Grenoble (LIG) qui nous a prêté le matériel. Il détecte beaucoup plus d'états mentaux et de mouvements du visage que le précédent. Il est toutefois plus contraignant à utiliser car les électrodes doivent être humidifiées de solution saline pour permettre une utilisation correcte. Il est d'avantage destiné à la recherche qu'au grand public tant par son prix que par le nombre d'applications proposées.

	Caractéristiques		Caractéristiques
Line 80:		Line 80:
	*À partir de 300$		*À partir de 300$
	*SDK payant 500$		*SDK payant 500$
	*Détecte 4 états ~~mental~~, 13 ~~pensés~~ et les expressions faciales		*Détecte 4 états mentaux, 13 pensées et les expressions faciales
	*Pas compatible avec les mobiles		*Pas compatible avec les mobiles
	*Propose 25 applications		*Propose 25 applications

Mercierm: /* Presentation */

2012-12-02T14:02:43Z

Presentation

← Older revision		Revision as of 14:02, 2 December 2012
Line 1:		Line 1:
	This page is related to the presentation made for the [[EA2012]] curse in RICM5		This page is related to the presentation made for the [[EA2012]] curse in RICM5
	==Presentation==		==Presentation==
			[[Image:emotivepoc.jpg\|200px\|right\|thumb\|Simon testing the Emotic Epoc]]
	*'''Title:''' Brain-Computeur Interfaces : La connexion cerveau machine accessible à tous		*'''Title:''' Brain-Computeur Interfaces : La connexion cerveau machine accessible à tous
	*'''Author:''' Michael Mercier <michael.mercier@e.ujf-grenoble.fr>		*'''Author:''' Michael Mercier <michael.mercier@e.ujf-grenoble.fr>

Mercierm: /* Conclusion */

2012-12-02T14:00:21Z

Conclusion

← Older revision		Revision as of 14:00, 2 December 2012
Line 94:		Line 94:

	===Conclusion===		===Conclusion===
	Les interfaces Cerveau-Machine semblent devenir de plus en plus accessible au grand public: Les prix sont en forte baisse et les technologies utilisées permettent une meilleur performance en supprimant les contraintes. L'aide au handicape devient elle aussi beaucoup plus abordable grâce à ces ~~nouveau~~ ~~dispositif~~: Par exemple ils peuvent être utilisés pour le pilotage d'un fauteuil roulant par les mouvements du visage.		Les interfaces Cerveau-Machine semblent devenir de plus en plus accessible au grand public: Les prix sont en forte baisse et les technologies utilisées permettent une meilleur performance en supprimant les contraintes. L'aide au handicape devient elle aussi beaucoup plus abordable grâce à ces nouveaux dispositifs: Par exemple ils peuvent être utilisés pour le pilotage d'un fauteuil roulant par les mouvements du visage.

	Ces dispositifs sont basés sur des technologies encore jeunes. Nous pouvons donc attendre de meilleurs performances dans l'avenir. De plus, la multimodalité déjà utilisé dans la plupart des BCI, offre une infinité de combinaisons à explorer pour améliorer l'utilisabilité de ces nouveaux outils.		Ces dispositifs sont basés sur des technologies encore jeunes. Nous pouvons donc attendre de meilleurs performances dans l'avenir. De plus, la multimodalité déjà utilisé dans la plupart des BCI, offre une infinité de combinaisons à explorer pour améliorer l'utilisabilité de ces nouveaux outils.

Mercierm: /* Comparaison des produits grand public */

2012-12-02T13:59:13Z

Comparaison des produits grand public

← Older revision		Revision as of 13:59, 2 December 2012
Line 76:		Line 76:
	* Gyroscope		* Gyroscope

	~~Avantage~~ et Inconvénients		Avantages et Inconvénients
	*À partir de 300$		*À partir de 300$
	*SDK payant 500$		*SDK payant 500$
Line 87:		Line 87:
	Contrairement aux deux produits détaillés ci-dessus, OpenEEG est en faite un projet libre fournissant les connaissances nécessaires à la création de sa propre BCI.		Contrairement aux deux produits détaillés ci-dessus, OpenEEG est en faite un projet libre fournissant les connaissances nécessaires à la création de sa propre BCI.

	~~Avantage~~ et Inconvénients		Avantages et Inconvénients
	*Software Open Source		*Software Open Source
	*Plan disponible pour le hardware		*Plan disponible pour le hardware

Mercierm: /* MindWave - NeuroSky */

2012-12-02T13:39:38Z

MindWave - NeuroSky

← Older revision		Revision as of 13:39, 2 December 2012
Line 54:		Line 54:
	====MindWave - NeuroSky====		====MindWave - NeuroSky====
	[[Image:Mindwave-NeuroSky.jpg\|200px\|right\|thumb\|NeuroSky]]		[[Image:Mindwave-NeuroSky.jpg\|200px\|right\|thumb\|NeuroSky]]
	Ce casque est le dernier modèle de ce type ~~qui est sortie~~ sur le marché (mars 2011). Il très abordable et relativement simple. De plus son électrode sèche le ~~rend~~ ~~facilement~~ ~~utilisable~~ par ~~tout~~ les publics sans temps de préparation. De nombreuses ~~application~~ sont déjà disponibles sur de ~~nombreuses~~ plates-formes. Tout cela le rend très attractif et c'est peut-être le modèle le plus accessible pour le grand public.		Ce casque est le dernier modèle de ce type sorti sur le marché (mars 2011). Il est très abordable et relativement simple. De plus son électrode sèche lui permet une utilisation facile par tous les publics, sans temps de préparation. De nombreuses applications sont déjà disponibles sur de multiples plates-formes. Tout cela le rend très attractif et c'est peut-être le modèle le plus accessible pour le grand public.

	Caractéristiques		Caractéristiques
Line 61:		Line 61:
	* Une pince d’oreille qui capte la tension		* Une pince d’oreille qui capte la tension

	~~Avantage~~ et Inconvénients		Avantages et Inconvénients
	*Seulement 2 états ~~mental~~ détectés		*Seulement 2 états mentaux détectés
	*À partir de 100$		*À partir de 100$
	*SDK fournit gratuitement		*SDK fournit gratuitement
	*Compatible avec les PC et les Mobiles: Windows, Mac, iOS, Android		*Compatible avec les PC et les Mobiles: Windows, Mac, iOS, Android
	*Propose 80 applications ~~environ~~		*Propose environ 80 applications

	====Emotiv - EPOC====		====Emotiv - EPOC====

Mercierm: /* Multimodalité : une meilleure interaction */

2012-12-02T13:35:46Z

Multimodalité : une meilleure interaction

← Older revision		Revision as of 13:35, 2 December 2012
Line 43:		Line 43:

	====Multimodalité : une meilleure interaction====		====Multimodalité : une meilleure interaction====
	Comme expliqué dans la partie précédente, les BCI non ~~invasive~~ ~~manque~~ de réactivité. Pour pallier à ce problème le couplage de plusieurs ~~technologie~~ est utilisé pour améliorer la réactivité de l’interface.		Comme expliqué dans la partie précédente, les BCI non invasives manquent de réactivité. Pour pallier à ce problème, le couplage de plusieurs technologies est utilisé pour améliorer la réactivité de l’interface.
	Voici les différentes technologies utilisées		Voici les différentes technologies utilisées:
	* L'électroencéphalographie (EEG) (décrite ci-dessus)		* L'électroencéphalographie (EEG) (décrite ci-dessus)
	* L’électromyographie (EMG) (capte le mouvement des muscles grâce aux ~~afflues~~ nerveux)		* L’électromyographie (EMG) (capte le mouvement des muscles grâce aux afflux nerveux)
	* Gyroscope (capte les ~~mouvement~~ de la tête)		* Gyroscope (capte les mouvements de la tête)
	* Détection des yeux		* Détection des yeux

Mercierm: /* L'électroencéphalographie (EEG) */

2012-12-02T13:34:37Z

L'électroencéphalographie (EEG)

← Older revision		Revision as of 13:34, 2 December 2012
Line 35:		Line 35:
	Cette technique consiste à capter les ondes cérébrales qui s’échappent de la boite crânienne grâce à des électrodes placées sur le cuire chevelu. La reconnaissance des ondes captées se fait par apprentissage.Elle permet donc à la machine de répondre à une pensée dont elle a reconnu la signature apprise au préalable.		Cette technique consiste à capter les ondes cérébrales qui s’échappent de la boite crânienne grâce à des électrodes placées sur le cuire chevelu. La reconnaissance des ondes captées se fait par apprentissage.Elle permet donc à la machine de répondre à une pensée dont elle a reconnu la signature apprise au préalable.

	Il existe ~~différents~~ ~~types~~ d’électrodes ~~qui sont~~ utilisées pour l'électroencéphalographie. Elles sont souvent placées sur un casque et sont ~~caractérisé~~ par le produit que l'on ajoute dessus dans le but ~~d’amélioré~~ le captage des ondes cérébrales:		Il existe différentes sortes d’électrodes utilisées pour l'électroencéphalographie. Elles sont souvent placées sur un casque et sont caractérisées par le produit que l'on ajoute dessus dans le but d’améliorer le captage des ondes cérébrales:
	* '''Gel:''' cette solution fonctionne bien mais est très contraignante car salissante. Il faut se laver les cheveux après chaque utilisation du dispositif.		* '''Gel:''' cette solution fonctionne bien mais elle est très contraignante car salissante. Il faut se laver les cheveux après chaque utilisation du dispositif.
	* '''Solution saline:''' moins salissante que la première cette technologie nécessite tout de même une préparation laborieuse consistant à enduire chaque ~~électrodes~~ de ~~solutions~~ saline. Le problème ~~principale~~ étant que une fois les électrodes sèches le captage des ondes ne fonctionne plus correctement.		* '''Solution saline:''' moins salissante que la première cette technologie nécessite tout de même une préparation laborieuse consistant à enduire chaque électrode de solution saline. Le problème principal étant que une fois les électrodes sèches, le captage des ondes ne fonctionne plus correctement.
	* '''Sèche:''' cette technologie est la plus récente. Elle offre un confort et une facilité d'utilisation qui en font la ~~canditate~~ numéro un pour les dispositifs les plus récents. Toutefois, la qualité de ~~signale~~ qu'elle fournit semble pour le moment être moins bonne que les ~~technologie~~ ~~précédente~~.		* '''Sèche:''' cette technologie est la plus récente. Elle offre un confort et une facilité d'utilisation qui en font la candidate numéro un pour les dispositifs les plus récents. Toutefois, la qualité du signal qu'elle fournit semble pour le moment être moins bonne que les technologies précédentes.

	Pour compenser la faible qualité du signal dû au ~~faite~~ que le dispositif est non invasif, il faut de ~~puissant~~ ~~algorithme~~ de reconnaissance des ~~onde~~ cérébrales. Il doivent à la fois réduire le bruit électromagnétique ~~générer~~ par tous les dispositifs radio (téléphones, Wi-Fi, etc.) et reconnaître les ~~différent~~ ~~type~~ d'~~onde~~ cérébrales pour les différencier et an extraire une signature correspondant à la pensée de l'utilisateur. Ces algorithmes sont très complexes et induisent une latence forte, ce qui réduit le confort d'utilisation des BCI non ~~invasive~~.		Pour compenser la faible qualité du signal due au fait que le dispositif est non invasif, il faut de puissants algorithmes de reconnaissance des ondes cérébrales. Ils doivent à la fois réduire le bruit électromagnétique généré par tous les dispositifs radio (téléphones, Wi-Fi, etc.) et reconnaître les différents types d'ondes cérébrales pour les différencier et en extraire une signature correspondant à la pensée de l'utilisateur. Ces algorithmes sont très complexes et induisent une latence forte, ce qui réduit le confort d'utilisation des BCI non invasives.

	====Multimodalité : une meilleure interaction====		====Multimodalité : une meilleure interaction====

Mercierm: /* Synthèse */

2012-12-02T13:28:36Z

Synthèse

← Older revision		Revision as of 13:28, 2 December 2012
Line 18:		Line 18:

	==Synthèse==		==Synthèse==
	Les interfaces cerveau-ordinateur ou Brain Computer Interfaces (BCI) ont ~~vues~~ réellement le jour dans les années 70 dans des ~~laboratoire~~ de recherche de University of California Los Angeles au USA. Le but premier de ces interfaces était d'aider des handicapés lourds à communiquer à nouveau et ~~même~~ à piloter des machines directement grâce à leur ~~pensées~~.		Les interfaces cerveau-ordinateur ou Brain Computer Interfaces (BCI) ont vu réellement le jour dans les années 70 dans des laboratoires de recherche de University of California Los Angeles aux USA. Le but premier de ces interfaces était d'aider des handicapés lourds à communiquer à nouveau et à piloter des machines directement grâce à leur pensée.
	Depuis ~~quelque~~ années la BCI est ~~sortit~~ de son usage premier pour devenir une nouvelle interface ludique pour le grand public.		Depuis quelques années la BCI est sortie de son usage premier pour devenir une nouvelle interface ludique pour le grand public.

	===Les interfaces cerveau-ordinateur===		===Les interfaces cerveau-ordinateur===
	Il existe de nombreux ~~type~~ de BCI utilisant des technologies différentes plus ou moins invasives:		Il existe de nombreux types de BCI utilisant des technologies différentes plus ou moins invasives:
	* Les technologies invasives		* Les technologies invasives
	** '''Implants internes:''' ce type d'implant permet de connecter directement des neurones à l'interface. Cela permet une grande précision de lecture et une ~~comunication~~ ~~bidirectionnel~~ avec la machine. Cependant, une chirurgie très ~~lourdes~~ est nécessaire ce qui limite cette technologie essentiellement aux cas de handicape paralysant.		** '''Implants internes:''' ce type d'implant permet de connecter directement des neurones à l'interface. Cela permet une grande précision de lecture et une communication bidirectionnelle avec la machine. Cependant, une chirurgie très lourde est nécessaire ce qui limite cette technologie essentiellement aux cas de handicape paralysant.
	** '''~~Electrodes~~ externes:''' bien qu'étant moins ~~invasives~~ que les implants ~~interne~~ ce type de BCI qui place des électrode directement sur la surface du cerveau, reste ~~elle~~ aussi ~~réserver~~ au cas ~~pathologique~~.		** '''Électrodes externes:''' bien qu'étant moins invasif que les implants internes, ce type de BCI qui place des électrode directement sur la surface du cerveau, reste lui aussi, réservé aux cas pathologiques.
	* Les technologies non invasives		* Les technologies non invasives
	étant beaucoup moins contraignantes que les ~~prétendantes~~, ~~c'est~~ ce type de technologie ~~qui est~~ le plus accessible au grand public et ~~qui~~ est déjà utilisé dans des jeux et ~~autre~~ objets ludiques.		étant beaucoup moins contraignantes que les précédentes, ce type de technologie reste le plus accessible au grand public et est déjà utilisé dans des jeux et autres objets ludiques.
	~~C'est ces~~ technologies ~~capable~~ de toucher un large public ~~qui~~ vont être détaillées dans la suite de cette synthèse.		Ces technologies, capables de toucher un large public, vont être détaillées dans la suite de cette synthèse.

	===Principes de fonctionnement ~~(Rédaction en cours)~~===		===Principes de fonctionnement===
	~~Afin de~~ tenter de capter les pensées d'un ~~individus~~ à l’extérieur de sa boite crânienne, les interfaces cerveau-~~ordinatueur~~ ~~utilise~~ l'électroencéphalographie.		Pour tenter de capter les pensées d'un individu à l’extérieur de sa boite crânienne, les interfaces cerveau-ordinateur utilisent l'électroencéphalographie.
	====L'électroencéphalographie (EEG)====		====L'électroencéphalographie (EEG)====
	Cette technique consiste à capter les ondes cérébrales qui s’échappent de la boite crânienne grâce à des électrodes ~~placé~~ sur le cuire chevelu. La reconnaissance des ondes ~~capter~~ se fait par apprentissage.Elle permet donc à la machine de répondre à une pensée dont elle à reconnu la signature apprise au préalable.		Cette technique consiste à capter les ondes cérébrales qui s’échappent de la boite crânienne grâce à des électrodes placées sur le cuire chevelu. La reconnaissance des ondes captées se fait par apprentissage.Elle permet donc à la machine de répondre à une pensée dont elle a reconnu la signature apprise au préalable.

	Il existe différents types d’électrodes qui sont utilisées pour l'électroencéphalographie. Elles sont souvent placées sur un casque et sont caractérisé par le produit que l'on ajoute dessus dans le but d’amélioré le captage des ondes cérébrales:		Il existe différents types d’électrodes qui sont utilisées pour l'électroencéphalographie. Elles sont souvent placées sur un casque et sont caractérisé par le produit que l'on ajoute dessus dans le but d’amélioré le captage des ondes cérébrales: